Question

(12分) 待測電阻R_x的阻值約為20Ω，現要測量其阻值，實驗室提供器材如下：

A．電流表（量程150mA，內阻約為10Ω）

B．電流表（量程20mA，內阻＝30Ω）

C．電壓表（量程15V，內阻約為3000Ω）

D．定值電阻＝100Ω

E.滑動變阻器，最大阻值為5Ω，額定電流為1.0A
F.滑動變阻器，最大阻值為5Ω，額定電流為0.5A
G.電源，電動勢＝4V（內阻不計）
H.電鍵及導線若干
（1）為了使電表調節范圍較大，測量準確，測量時電表讀數不得小于其量程的1/3，請從所給的器材中選擇合適的實驗器材_______________________（均用器材前對應的序號字母填寫）；
（2）根據你選擇的實驗器材，請你在虛線框內畫出測量的最佳實驗電路圖并標明元件符號；

（3）待測電阻的表達式為＝________________，式中各符號的物理意義為______________________.

Answer 1

（1）ABDEGH     (4分)
（2）如圖     (4分)   

（3） (2分)；、分別為 和表示數，與分別 為定值電阻和內阻的阻值.（2分）

試題分析：（1）據題意，電動勢為E=4v，所給電壓表量程為15v，測量出的數據將會出現較大誤差，所以需要改裝一個電壓表，由于電路中的電流最大值為，電流表應該選擇A₁：量程為150mA；用量程為20mA的電流表A₂和定值電阻為100Ω的R₀改裝成電壓表；電路中連接了滑動變阻器后，通過滑動變阻器的最小電流為0.8A，則應該選擇R₁，所以用到的器材為：ABDEGH。
（2）由于滑動變阻器總阻值較小，小于待測電阻阻值，應接成分壓式；據，則電流表應接成外接法。
（3）據伏安法，通過待測電阻的電流為：，待測電阻兩端電壓為：，所以待測電阻阻值為：。