Question

6．已知一電流表A的量程為0.6A，內(nèi)阻約5Ω現(xiàn)要用伏安法較準(zhǔn)確地測量其電阻．
實(shí)驗(yàn)給定器材如下
電流表A₁（量程10mA，內(nèi)阻10Ω）
電流表A₂（量程600mA，內(nèi)阻約5Ω）
定值電阻R₁=300Ω，R₂=3000Ω，R₃=30000Ω．
滑動(dòng)變阻器R₄，最大阻值5Ω．額定電流10A
滑動(dòng)變阻器R₅，最大阻值100Ω．額定電流10A
電源（E=6V，r≈1Ω），開關(guān)，導(dǎo)線若干要求電流表上電流能從0開始連續(xù)變化，多測數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)范圍大且盡可能減小誤差．則
（1）滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₄．定值電阻應(yīng)選R₁．
（2）在方框中畫出電路圖．
（3）如果電流表A₁示數(shù)用I₁表示，內(nèi)阻用r₁表示．電流表A₂示數(shù)用I₂表示．則待測電流表內(nèi)阻R=$\frac{{I}_{1}（{R}_{A1}^{\;}+{R}_{1}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．
（4）如果此表內(nèi)阻為6Ω，則將它量程擴(kuò)大為6A需并聯(lián)一個(gè)阻值為0.67Ω的電阻．（保留兩個(gè)有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1、2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求明確實(shí)驗(yàn)電路的接法，從而明確儀表的選擇及電路結(jié)構(gòu)
（3）根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可明確待測電阻兩端的電壓和電流，由歐姆定律可求得電阻；
（4）根據(jù)電表的改裝原理可明確需并聯(lián)電阻的大小．

解答 解：（1）題目要求電流從零開始連續(xù)變化，多測數(shù)據(jù)；故應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用小電阻R₄；因給出的儀器中沒有電壓表，故應(yīng)采用已知電流表內(nèi)阻的A₁與一定值電阻串聯(lián)充當(dāng)電壓表；并且還要使用A₂來測量電流總電流，為了讓電流表A₂示數(shù)較大些，定值電阻應(yīng)選小電阻R₁；
（2）由以上分析可知，電路圖如圖所示；
（3）待測電阻兩端的電壓U=I₁（R_A1+R₁）；
電流I=I₂-I₁；
由歐姆定律可得：
R_A=$\frac{U}{I}$=$\frac{{I}_{1}（{R}_{A1}^{\;}+{R}_{1}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$
（4）改裝后總電流為6A，流過電流表的電流為0.6A，則流過并聯(lián)電阻的電流I_并=6-0.6=5.4A；
電壓U=I_AR_A=0.6×6=3.6V；
由歐姆定律可得，R_并=$\frac{3.6}{5.4}$=0.67Ω；
故答案為：（1）R₄；R₁；（2）如圖所示；（3）$\frac{{I}_{1}（{R}_{A1}^{\;}+{R}_{1}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$；（4）0.67

點(diǎn)評(píng) 本題考查伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)原理及儀表的選擇；要注意本題中應(yīng)明確電表的改狀及應(yīng)用，同時(shí)注意明確分壓接法的正確應(yīng)用．