Question

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A1（量程150mA，內阻約為10Ω）

B．電流表A2（量程20mA，內阻r2＝30Ω）

C．電壓表V（量程15V，內阻約為3000Ω）

D．定值電阻R0＝100Ω

E．滑動變阻器R₁，最大阻值為5Ω，額定電流為1.0A
F．滑動變阻器R₂，最大阻值為5Ω，額定電流為0.5A
G．電源E，電動勢E＝4V（內阻不計）
H．電鍵S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，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R_x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R_x＝________________，式中各符號的物理意義為________________
______________________________________________________________________________________。

Answer 1

（1）ABDEGH  
（2）實驗電路圖如下
           
（3），其中、分別為和表示數，與分別為定值電阻和內阻的阻值。

試題分析：（1）電源電動勢為4V，電壓表量程15V太大不能用，須將小量程的電流表與分壓電阻串聯，可改裝成電壓表，電流表需要知道兩個參數：量程和內阻，故電流表選．分壓電阻阻值必須知道，故選,電流表測電流，滑動變阻器阻值均較小，應用分壓法，通過滑動變阻器的電流為,應選，所以應選器材為ABDEGH
（2）將改裝成電壓表，電壓表的內阻為,由，電流表采用外接法，測量誤差較小，滑動變阻器阻值均較小，應用分壓法，則電路圖如圖所示

（3）由歐姆定律可得待測電阻,其中、分別為和表示數，與分別為定值電阻和內阻的阻值。
點評：本題是電表改裝與伏安法測量電阻兩個實驗的組合，考查靈活選擇器材和實驗方法的能力。