Question

【題目】(1)某同學為了將一量程為3V的電壓表改裝成可測量電阻的儀表—歐姆表．

①用如圖（a）所示電路測量該電壓表的內阻，圖中電源內阻可忽略不計．閉合開關，將電阻箱阻值調到3kΩ時，電壓表恰好滿偏；將電阻箱阻值調到12kΩ時，電壓表指針指在如圖（b）所示位置，則電壓表的讀數為_____V．由以上數據可得電壓表的內阻RV=_____Ω．

②將圖（a）的電路稍作改變，在電壓表兩端接上兩個表筆，就改裝成了一個可測量電阻的簡易歐姆表，如圖（c）所示，為將表盤的電壓刻度轉換為電阻制度，進行如下操作：閉合開關，將兩表筆斷開，調節電阻箱，使指針指在“3.0V”處，此處刻度應標阻值為_____kΩ（填“0”或“∞”）；再保持電阻箱阻值不變，在兩表筆間接不同阻值的已知電阻找出對應的電壓刻度，則“1V”處對應的電阻刻度為_____kΩ．

③若該歐姆表使用一段時間后，電池內阻不能忽略且變大，電動勢不變，但將兩表筆斷開時調節電阻箱，指針仍能滿偏，按正確的使用方法再進行測量，其測量結果將_____．

A．偏大 B．偏小 C．不變 D．無法確定．

(2)某同學想要測量一個未知電阻Rx，他能夠使用的器材如下：

A. 待測電阻Rx，阻值約為20Ω；

B. 電流表A1 ，量程為30mA，內阻約為20Ω；

C. 電流表A2 ，量程為5mA，內阻r2 = 250Ω；

D. 定值電阻R0，阻值為R0 =30 Ω；

E. 定值電阻R1，阻值為R1 =300Ω；

F. 滑動變阻器R，最大阻值約為10Ω；

G. 電源E，電動勢約為3V，內阻不大但不可忽略；

H. 開關S及若干導線．

該實驗要求沒有系統誤差，可以測量多組數據且調節方便，而且電表指針的偏轉角能夠調節到盡可能大，則：

①該實驗應選擇的器材有________；

②在答題卡的虛線框中畫出該實驗的電路圖____________；

③若兩電流表的示數表示為I1、I2，則計算待測電阻阻值的表達式為Rx=________．

Answer 1

【答案】 1.50 6k 2 C ABCDFGH

【解析】(1) ①由圖(b)所示電壓表表盤可知，其分度值為0.1V，示數為1.50V；電源內阻不計，由圖(a)所示電路圖可知，電源電動勢： ，由題意可知： ， ，解得；

②電壓表的示數為3V，則與之并聯部分相當于斷路刻度應標阻值為∞，根據歐姆定律可得，電壓表的示數為1V時，根據歐姆定律可得，聯立解得；

③若該歐姆表使用一段時間后，電池內阻不能忽略且變大，電動勢不變，但將兩表筆斷開時調節電阻箱，指針仍能滿偏，則電池內阻變大，電阻箱的阻值變小，總內阻不變，其測量結果將不變；

(2) ①電源開關導線待測電阻，以及滑動變阻器必選，兩個電流表中A1作為電流表用，內阻已知的電流表A2作為電壓表使用，為了讓兩個電表同時有較大偏轉，需選擇定值電阻R0=30Ω與Rx串聯在一起進行測量；故該實驗應選擇的器材有ABCDFGH；

②因為要求測量多組數據且調節方便，故選擇分壓式供電電路，電源電動勢E≈3V，電流表A2，量程為：I2=5mA,內阻為：r2=250Ω，電流表A1，量程為30mA，內阻約為20Ω；待測電阻Rx，阻值約為20Ω；又因為要求電表指針的偏轉角能夠調節到盡可能大，考慮電流表A2達滿偏時電流表A1也接近滿偏，有： ，可得需要串聯的電阻阻值約為：R=30Ω；故選擇R0=30Ω與Rx串聯在一起進行測量，畫出該實驗的電路圖，如圖所示；

③若兩電流表的示數表示為I1、I2，根據歐姆定律結合串并聯電路特點，可得待測電阻阻值的表達式：