Question

某同學要測量一導體的電阻Rx．

（1）他先用多用電表粗測其電阻．用已經調零且選擇開關指向電阻擋“×100”擋位的多用電表測量，其表盤及指針所指位置如圖甲所示，要能比較準確地測量該電阻的阻值，應將多用電表的選擇開關旋轉到電阻擋的

×10

擋位，調到正確擋位后重新調零，再次測量此電阻，其表盤及指針所指位置如圖乙所示，則該電阻約為

220

Ω．
（2）該同學想用“伏安法”更精確地測量該導體的電阻Rx，現有的器材及其代號和規格如下：
A．待測電阻Rx
B．電流表A₁（量程0～50mA，內阻約為50Ω）
C．電流表A₂（量程0～5mA，內阻約為30Ω）
D．電壓表V₁（量程0～3V，內阻約為10kΩ）
E．電壓表V₂（量程0～15V，內阻約為50kΩ）
F．滑動變阻器R₁（阻值范圍為0～20Ω，允許通過的大電流為2.0A）
G．直流電源E（電動勢6V，內阻不計）
H．定值電阻R₂=50Ω
I．開關S一個，導線若干．則：
①為了使實驗誤差較小，要求電表的指針的偏轉幅 度達到半偏以上，并要求測得多組數據進行分析，則電流表應選擇

B

，電壓表應選擇

D

（選填器材前的字母代號）．
②將你設計的實驗電路畫如圖丙，在虛線框內．
③使用設計的電路圖進行測量，若電壓表的讀數為U，電流表的讀數為I，那么，待測電阻的阻值Rx=

U

I- U R2

（用已知物理量和測量的物理量的字母符號表示）．

Answer 1

分析：1、關鍵是明確歐姆表讀數時若選擇的倍率過大，則偏角也過大，應選小一檔的倍率，注意換擋后需要重新調零，讀數時不要忘記乘以倍率．
2、電路分為測量電路和控制電路兩部分．測量電路采用伏安法．根據電壓表、電流表與待測電阻阻值倍數關系，選擇電流表外接法．

解答：.解：（1）選擇開關指向歐姆擋“×100”擋位，發現指針的偏轉角度太大，此時指針所指的數據比較小，誤差較大，
說明所選倍率較大，應將選擇開關換成歐姆擋的×10擋位；
歐姆表的讀數為：R=22×10Ω=220Ω．
（2）①電源電動勢為6V，故電壓表應選V₁，即D，
電流的最大值是I=

3

220

A≈13.6mA，
實驗要求電表的指針的偏轉幅度達到半偏以上，電流表量程是50mA或5mA，所以無法滿足實驗要求．
為了達到實驗要求，我們可以把待測電阻Rx和定值電阻R₂并聯，減小總電阻，增大電流，所以電流表應選擇A₁，即B．
②滑動變阻器最大阻值遠小于待測電阻值，故變阻器應用分壓式接法，電路圖如圖所示

③電壓表的讀數為U，電流表的讀數為I，
根據歐姆定律和并聯電路的規律得：
通過待測電阻值的電流是I_x=I-

U

R2

所以待測電阻的阻值Rx=

U

Ix

=

U

I- U R2

故答案為：（1）×10，220
（2）①B，D
②如圖
③

U

I- U R2

．

點評：1、掌握一些基本儀器儀表的讀數方法是學好高中物理的前提．
2、當待測電阻阻值遠小于電壓表內阻時，電流表應選外接法；當滑動變阻器最大阻值遠小于待測電阻值時或要求電流從零調時，滑動變阻器應用分壓式．