Question

4．有一待測的電阻器R_x，甲乙兩同學分別采用了不同的方法進行測量

（1）甲同學直接用多用電表測其電阻．用已經調零且選擇旋鈕指向歐姆擋“×10”位置的多用電表測量，發(fā)現指針偏轉角度太大，這時應將選擇旋鈕指向歐姆擋“×1”位置，調零后測量，其表盤及指針所指位置如圖所示，則此段電阻絲的電阻為22Ω．
（2）乙同學則利用實驗室里下列器材進行了測量：
電壓表V（量程0～5V，內電阻約10kΩ）
電流表A₁（量程0～500mA，內電阻約20Ω）
電流表A₂（量程0～300mA，內電阻約4Ω）
滑動變阻器R₁（最大阻值為10Ω，額定電流為2A）
滑動變阻器R₂（最大阻值為250Ω，額定電流為0.1A）
直流電源E（電動勢為4.5V，內電阻約為0.5Ω）
電鍵及若干導線為了精確畫出I-U圖線．他設想電表讀數從零開始變化，以便多測出幾組電流、電壓值，故電流表應選用${A}_{2}^{\;}$，滑動變阻器選用${R}_{1}^{\;}$（選填器材代號），利用選擇的器材，請你在圖2方框內畫出理想的實驗電路圖，并標注實驗器材的編號．

Answer 1

分析 本題（1）應明確當歐姆表的指針偏角過大說明待測電阻的阻值較小，應選擇較小的倍率；題（2）根據通過待測電阻的最大電流來選擇電流表量程，根據實驗要求電流從零調可知變阻器應采用分壓式接法，應選擇阻值小的變阻器以方便調節(jié)；根據待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＞\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$可知電流表應用外接法．

解答 解：（1）歐姆表的指針偏角太大，說明待測電阻阻值較小，即所選的倍率較大，應選擇較小的倍率，所以應選擇×1擋；  
歐姆表的讀數為R=22×1Ω=22Ω；
（2）實驗要求電流從零調，變阻器應采用分壓式接法，應選擇阻值小的變阻器${R}_{1}^{\;}$以方便調節(jié)；
根據閉合電路歐姆定律可求出通過待測電阻的最大電流為${I}_{max}^{\;}$=$\frac{E}{{R}_{x}^{\;}}$=$\frac{4.5}{22}A=0.2A$=200mA，所以電流表應選擇${A}_{2}^{\;}$；
由于待測電阻滿足滿足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＞\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$，所以電流表應用外接法，即電路應是分壓外接電路，如圖所示：

故答案為：（1）×1，22；（2）${A}_{2}^{\;}$，${R}_{1}^{\;}$

點評 應明確：①根據通過待測電阻的最大電流來選擇電流表量程；②當實驗要求電流從零調時，變阻器應采用分壓式接法，應選擇阻值小的變阻器以方便調節(jié)；③當待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＞\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$時，電流表應用外接法，滿足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＜\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$時，電流表應用內接法．