Question

6．某同學(xué)利用如圖所示的電路測(cè)定一待測(cè)電阻R_x的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材：
A．待測(cè)電阻R_x，阻值約為4Ω，額定電流為2A 
B．電流表A₁（量程為0.6A，內(nèi)阻r₁=0.8Ω）
C．電流表A₂（量程為3A，內(nèi)阻r₂約為0.2Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R₁（阻值為0～10Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R₂（阻值為0～1000Ω）
F．電源 E（電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻很小）
G．定值電阻 R₃=10Ω
H．定值電阻 R₄=1000Ω
I．開關(guān)、導(dǎo)線若干
實(shí)驗(yàn)要求：改變滑動(dòng)變阻器的阻值，待電路穩(wěn)定時(shí)，在盡可能大的范圍內(nèi)測(cè)得多組A₁表、A₂表的讀數(shù)I₁、I₂．
（1）實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用R₃（選填R₃或R₄），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R₁（選填R₁或R₂）．
（2）待測(cè)電阻的表達(dá)式R_x=$\frac{{I}_{1}（{r}_{1}+{R}_{3}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．（選用題干所給出的物理量的符號(hào)表示）

Answer 1

分析 （1）該題沒有給定電壓表，所以需要用電流表改裝一個(gè)，此時(shí)選用電流表應(yīng)選用量程較小的，結(jié)合電流，通過計(jì)算可知選用哪個(gè)定值電阻．因可使在盡可能大的范圍內(nèi)測(cè)得多組A₁表、A₂表的讀數(shù)I₁、I₂，所以要用分壓電路，選擇較小的滑動(dòng)變阻器．
（2）根據(jù)電路圖要與串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電阻的表達(dá)式．

解答 解：（1）待測(cè)電阻的額定電壓約為：U=IR=2×4=8V，
采用已知內(nèi)阻的小量程電流表A₁替代電壓表測(cè)量電壓，需要串聯(lián)電阻的阻值約為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{8V}{0.6A}$=13.3Ω的定值電阻．
所以實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用阻值為10Ω的R₃，要用分壓電路，選擇較小的滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用阻值為1～10Ω的R₁．
（2）由圖示電路圖可知，待測(cè)電阻阻值：R_X=$\frac{{U}_{X}}{{I}_{X}}$=$\frac{{I}_{1}（{r}_{1}+{R}_{3}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$；
故答案為：（1）R₃；R₁；（2）$\frac{{I}_{1}（{r}_{1}+{R}_{3}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．

點(diǎn)評(píng) 要求電流或電壓的測(cè)量值從零或很小開始逐漸增大的實(shí)驗(yàn)必須采用分壓電路；分壓電路中滑動(dòng)變阻器選擇阻值較小的；對(duì)于電表的選擇應(yīng)遵循安全性、精確性、節(jié)能性、方便性原則綜合考慮，靈活擇取