Question

用伏安法測定一個(gè)待測電阻R_x的阻值（阻值約為200Ω），實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：
電池組E   電動勢3V，內(nèi)阻不計(jì)
電流表A₁  量程0-10mA，內(nèi)阻約為40Ω-60Ω
電流表A₂  量程0-500μA，內(nèi)阻為1kΩ
滑動變阻器R₁，阻值范圍0-20Ω，額定電流2A
電阻箱R₂，阻值范圍0-9999Ω，額定電流1A
電鍵S、導(dǎo)線若干
要求實(shí)驗(yàn)中應(yīng)盡可能準(zhǔn)確的測量R_x的阻值，請回答下面問題：
（1）上述器材中缺少電壓表，需選一只電流表將它改裝成電壓表，則改裝表選用的器材是

 

（填寫器材代號）；
（2）在方框中畫出測量R_x阻值的電路圖，并在圖中表明器材代號；
（3）實(shí)驗(yàn)中將電阻箱R₂的阻值調(diào)到4000Ω，再調(diào)節(jié)滑動變阻器R₁，兩表的示數(shù)如圖所示，可讀出電流表A₁的示數(shù)是

 

mA，電流表A₂的示數(shù)是

 

μA，測得待測電阻R_x的阻值是

 

Answer 1

分析：本題中沒有電壓表，所以需要將內(nèi)阻為已知的電流表A₂ 與定值電阻串聯(lián)改裝為電壓表，然后待測電阻的大小判斷電流表應(yīng)選外接法還是內(nèi)接法，由于滑動變阻器阻值太小，故變阻器應(yīng)用分壓式接法．
電流表的讀數(shù)若正好指在刻度線上，一般不估讀；若指在兩刻度線之間，一般按最小分度的

1

4

或

1

5

估讀；待測電阻根據(jù)R_x=

U

I

計(jì)算可得．

解答：解：（1）由于電流表A₂ 的額定電流太小，不能作為電流表單獨(dú)使用；
又它的內(nèi)阻一定，定值電阻R₂ 與電流表A₂ 內(nèi)阻接近，可考慮將 A₂與 R₂串聯(lián)，故可以將電流表 A₂串聯(lián)定值電阻 R₂，將其改裝成一個(gè)量程為3V的電壓表．
改裝表選用的器材是A₂R₂；
（2）A₂的滿偏電壓：U2=I2r2=500×10-6×1000=0.5V
將其改裝成一個(gè)量程為3V的電壓表需要串聯(lián)一個(gè)電阻：R串=

U-U2

I2

=5000Ω
所以，電壓表的內(nèi)阻R_V=R₂+r₂=1000+5000=6000Ω，由于

RV

RX

＞

RX

RA

，故電流表應(yīng)用用外接法；
又滑動變阻器最大電阻遠(yuǎn)小于待測電阻阻值，故變阻器應(yīng)用分壓式接法，電路圖如甲圖所示；
（3）根據(jù)圖可得，電流表的讀數(shù)：6.4mA；A₂的讀數(shù)：240μA；對應(yīng)的電壓表：U=I2RV=240×10-6×6000V=1.44V
根據(jù)歐姆定律有I1=

U

Rg1

+

U

RX

，代入數(shù)值可得 R_X=187.5Ω
故答案為：（1）A₂R₂．
（2）電路如圖
（3）6.4mA；240μA；187.5Ω

點(diǎn)評：在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)將電阻值一定的電流表進(jìn)行改裝，若需改為電壓表則應(yīng)串聯(lián)一電阻，若需改為電流表則應(yīng)串聯(lián)一電阻．