Question

【題目】為測量某電阻的阻值(約為十幾歐)，現提供如下實驗器材：

A.直流電源(4V,內阻不能忽略)

B.定值電阻R1=10Ω、R2=15Ω

C.滑動變阻器R3(最大阻值20Ω)

D.滑動變阻器R4(最大阻值2000Ω)

E.電流表A1(量程0.3A，內阻約為0.3Ω)

F.電流表A2(量程3A，內阻約為0.1Ω)

G.電壓表V1(量程5V，內阻約為5KΩ)

H.電壓表V2(量程15V，內阻約為15KΩ)

I.電阻箱R(最大值為99.9Ω)

J.開關及導線若干

甲乙丙三位同學分別用自己的方法進行測量

(1)甲同學利用圖(a)所示電路進行測量，實驗所選擇的電流表應為_____ (選填“E”或“F”)，開關閉合前滑動變阻器應置于_______端(選填“a”或“b”)；測量出多組數據后，甲同學將數據標在了圖(d)中，由測量出的數據可知，該電阻是_______ (選填“線性”或“非線性”)元件；

(2)乙同學利用上圖(b)所示電路進行測量，實驗中乙同學選擇的滑動變阻器應為_______ (選填“C”或“D”)，實驗時先閉合開關S1和S2，調節滑動變阻器使電流表示數為I，然后斷開開關S2，閉合開關S3，調節__________(選填“電阻箱”或“滑動變阻器”)，使電流表示數仍為I，此時電阻箱的阻值即為待測電阻值；

(3)丙同學利用上圖(c)所示電路進行測量，a點接電流表正接線柱，b點接電流表負接線柱，閉合開關前應將電阻箱阻值調至_______(選填“最小值”或“最大值”)，閉合開關后再緩慢調節電阻箱阻值使通過電流表的電流恰好為零，讀出此時電阻箱的阻值為R，則丙同學測量的電阻阻值Rx= _______ (選用R、R1、R2表示)

Answer 1

【答案】 （1）E a 線性 （2）C 電阻箱 （3）最小值

【解析】(1)利用圖(a)所示電路進行測量，電流表外接法，根據d圖數據可知電流表最大值接近為0.3A，故實驗所選擇的電流表量程為量程0.3A，電流表應為E；滑動變阻器采用分壓接法，為了保護電路，開始閉合開關前，要使測量電路處于短路狀態，即將劃片移動到a端，根據分壓接法可知，當劃片從中間向b端移動時，測量電路的電壓降增大，故開關閉合前滑動變阻器應置于a端；數據標在了圖(d)中，由測量出的數據可知，該電阻是線性元件；

(2)利用圖(b)所示電路進行測量，滑動變阻器采用限流式接法，滑動變阻器的阻值越接近待測電阻越好，故選擇的滑動變阻器應為C；實驗時先閉合開關S1和S2，調節滑動變阻器使電流表示數為I，然后斷開開關S2，閉合開關S3，調節電阻箱，使電流表示數仍為I，此時電阻箱的阻值即為待測電阻值；

(3)利用圖(c)所示電路進行測量，a點接電流表正接線柱，b點接電流表負接線柱，所以要求a點的電勢比b點高，即R1兩端的電勢下降（即電勢差）大于R2兩端的電勢下降（即電勢差），閉合開關前應將電阻箱阻值調至最小值，閉合開關后再緩慢調節電阻箱阻值使通過電流表的電流恰好為零，則有R1兩端的電勢下降（即電勢差）等于R2兩端的電勢下降（即電勢差），R兩端的電勢下降（即電勢差）等于Rx兩端的電勢下降（即電勢差），由電路結構得，，解得，則丙同學測量的電阻阻值。