Question

某同學在實驗室里測量一未知電阻的阻值，他按照如下步驟進行：
（1）他將多用電表機械調零后，先把選擇開關置于歐姆擋“×100”擋位進行測量，按照正確的步驟操作后，表針指示數值很小到3左右，為了使多用電表測量的結果更準確，應將選擇開關旋至歐姆擋的

×10

擋位．換擋結束后，實驗操作上首先要進行的步驟是

紅黑表筆短接，旋轉調零電阻調零

．
（2）該同學用伏安法繼續測該電阻的阻值．除被測電阻外，還備有如下實驗器材：
直流電源，電動勢為4V，內阻不計
電壓表V₁（量程0～3V，內阻4kΩ）
電壓表V₂（量程0～15V，內阻15kΩ）
電流表A₁（量程0～3mA，內阻10Ω）
電流表A₂（量程0～10mA，內阻5Ω）
滑動變阻器一只，阻值0～50Ω
開關一只，導線若干
上述器材中，電壓表應選擇

V₁

，電流表應選擇

A₂

（填寫字母代號）．請在方框內畫出實驗所用的電路圖．

Answer 1

分析：本題（1）的關鍵是注意歐姆表指針指在表盤中間部分時讀數較準確，若示數過小（偏角過大），說明所選倍率過大，應選小一檔的倍率，注意每次選檔后需要重新調零；題（2）的關鍵是根據電動勢數值選擇電壓表量程，根據歐姆定律估算出通過待測電阻的電流來選擇電流表量程，根據閉合電路歐姆定律估算滑動變阻器的有效電阻判定變阻器能否應用限流式接法，若不能則必須采用分壓式接法，由于電壓表與電流表的內阻都為確定值，電流表內外接法均可以精確測量待測電阻．

解答：解：（1）用歐姆擋“×100”擋位時，表針指示數值很小到3左右（待測電阻大約為R=300Ω），說明所選的倍率較大，應選較小的倍率“×10”擋，換擋結束后，實驗操作上首先要進行的步驟是紅黑表筆短接，旋轉調零電阻調零．
（2）由于電動勢為4V，所以電壓表應選

V

1

，由I=

U

R

=

3

300

A=0.01A=10mA，所以電流表應選

A

2

．
根據閉合電路歐姆定律可知電路中的最大電阻為

R

max

=

E

1 3 I   A

=

4

1 3 ×10 ×10 -3

Ω=400Ω，所以除待測電阻外滑動變阻器的有效電阻至少為400-300=100Ω大于滑動變阻器的全電阻，所以不能用限流式接法，只能采用分壓式接法；由于

R   V

R   x

=

400

300

=

4

3

＜

R   x

R   A

=

300

5

=60，所以電流表應用內接法，電路圖如圖所示：

故答案為：（1）×10，紅黑表筆短接，旋轉調零電阻調零
         （2）

V

1

，

A

2

，如圖

點評：遇到電學實驗題要根據歐姆定律及電表讀數要求來選擇電表的量程；若變阻器的全電阻過小即“限不住”時，變阻器必須采用分壓式接法；應根據

R   V

R   x

與

R   x

R   A

的大小來選擇電流表的內外接法．