Question

要測一個待測電阻R_x（190Ω～210Ω）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～l0mA，內阻r₁約50Ω；   電流表A₂：量程0～500μA，內阻r₂為1000Ω；
滑動變阻器R₁：最大阻值20Ω，額定電流2A；
定值電阻R₂=5000Ω；  定值電阻R₃=500Ω；
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請設計測量電阻R_x的電路原理圖，畫到下圖的方框中，其中用到了改裝后的電壓表和另一個電流表．
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（b）所示，則電壓表V讀數是

 

V．根據電流表A和電壓表V的讀數，并考慮電壓表內阻，求出待測電阻R_x=

 

Ω．

Answer 1

分析：本題的關鍵是將內阻為已知的電流表

A

2

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

A

2

的內阻一定，又定值電阻

R

2

與電流表

A

2

內阻接近，可考慮將

A

2

與

R

2

串聯，根據歐姆定律有U=

I

2

（

R

2

+r

2

）=3V，與電源電動勢接近，故可以將電流表

A

2

串聯定值電阻

R

2

，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

=

r

2

+R

2

=1000+5000=6000Ω，由于

R   V

R   x

＞

R   x

R   A

，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

R   x

+

U

R   V

，代入數值可得

R

x

=200Ω
故答案為①

A

2

，

R

2

        ②如圖
        ③1.20，200

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．