Question

要測一個待測電阻R_x（190?～210?）的阻值，實驗室提供了如下器材：電源E：電動勢3.0V，內阻不計；電流表A₁：量程0～10mA，內阻r₁約50?；電流表A₂：量程0～500μA，內阻r₂為1000?；
滑動變阻器R₁：最大阻值20?，額定電流2A；定值電阻R₂=5000?；定值電阻R₃=500?；電鍵S及導線若干．
要求實驗中盡可能準確測量R_x的阻值，請回答下面問題：
①為了測定待測電阻上的電壓，可以將電流表

 

（選填“A₁”或“A₂”）串聯定值電阻

 

（選填“R₂”或“R₃”），將其改裝成一個量程為3.0V的電壓表．
②如圖所示，同學們設計了測量電阻R_x的甲、乙兩種電路方案，其中用到了改裝后的電壓表和另一個電流表，則應選電路圖

 

（選填“甲”或“乙”）．
③若所選測量電路中電流表A的讀數為I=6.2mA，改裝后的電壓表V讀數如圖丙所示，則電壓表V讀數是

 

V．根據電流表和電壓表的讀數，并考慮電壓表內阻，求出待測電阻R_x=

 

?．

Answer 1

分析：本題的關鍵是將內阻為已知的電流表A₂ 與定值電阻串聯改裝為電壓表，然后判斷電流表應選外接法，由于滑動變阻器阻值太小，故變阻器應用分壓式接法．

解答：解：①由于電流表A₂ 的內阻一定，又定值電阻R₂ 與電流表A₂ 內阻接近，可考慮將 A₂與 R₂串聯，根據歐姆定律有U=I₂（R₂+r₂）=3V，與電源電動勢接近，故可以將電流表 A₂串聯定值電阻 R₂，將其改裝成一個量程為3V的電壓表．
②由①知電壓表的內阻R_V=R₂+r₂=1000+5000=6000Ω，由于

RV

RX

＞

RX

RA

，故電流表應用用外接法；又滑動變阻器最大電阻遠小于待測電阻阻值，故變阻器應用分壓式接法，電路圖如甲圖所示；
③根據圖b電壓表的讀數為U=1.20v，根據歐姆定律有I=

U

RX

+

U

RV

，代入數值可得 R_X=200Ω
故答案為①A₂，R₂ ②如甲圖
        ③1.20； 200.0．

點評：在電學實驗中，應將電阻值一定的電流表進行改裝，若需改為電壓表則應串聯一電阻，若需改為電流表則應串聯一電阻．