Question

用电流表和电压表测电流和电压时，通常并不考虑仪表本身电阻对待测电路的影响，而将其视为“理想仪表”，即认为电流表的内电阻为零，电压表的内电阻为无限大．实际上，电流表和电压表都有一定的电阻值，因而我们可以把电流表看成一个能显示通过自身电流大小的其阻值很小的电阻；可以把电压表看成一个能显示自身两端电压大小的其阻值很大的电阻．所以，把电流表或电压表接入待测电路时，就相当于在待测电路中串联一个电阻，或并联一个电阻．这样，电流表两端就要有一定的电压，电压表中就要通过一定的电流，因此实际上很难同时精确地测出待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流．

(1)现有一个量程为0.6 A，内电阻为0.13 Ω的电流表，能否用它测量某电路两端的电压？若不能，请说明理由．若能，请说明用它能测量的最大电压值．

(2)现要精确测量一个阻值约为8 Ω的电阻R_x，实验室提供下列器材．

电流表A₁：量程100 mA，内电阻r₁＝4 Ω

电流表A₂：量程500 μA，内电阻r₂＝750 Ω

电压表V：量程10 V，内电阻r₃＝10 kΩ

变阻器R₀：阻值约10 Ω

定值电阻R₁：阻值约10 kΩ

电池E：两端电压约1.5 V

开关S，导线若干

①选出你测量时所需的适当器材，并在图的虚线方框中画出电路图．

②需要测量哪些物理量？根据所测物理量，写出被测电阻R_x的表达式．

Answer 1

答案：
解析：

(1)能． 　　(2)① 　　② 　　 　　在考虑仪表内阻的情况下，量程为0.6 A，内电阻为0.13 Ω的电流表两端允许加的最大电压U＝IR＝0.6 A×0.13 Ω＝0.078 V，所以对第(1)问可以有下面两种回答： 　　①若该段电路两端的电压小于或等于0.078 V，则可用此电流表测量这段电路两端的电压． 　　②若该段电路两端的电压大于0.078 V，则不能用此电流表测量这段电路两端的电压． 　　(2)要精确测量阻值约为8 Ω的电阻，显然不能用伏安法测量Rx，因为这种方法忽略了两仪表的内阻，怎样选择器材，设计这个精确测量的电路呢？首先考虑用被测电阻与变阻器构成并联电路且电流表与被测电阻串联，由于变阻器使用了三条线结构，变阻器被分隔成干路和支路上的两个电阻，当移动变阻器滑片时，致使干路电阻、并联电路等效电阻均发生变化，从而引起电流、电压的变化．电流表可测量通过的电流，根据，还需测两端电压，用估算法计算Ux＝IxRx＝0.1 A×8 Ω＝0.8 V，被测电阻两端最大电压约为0.8 V，显然使用量程10V电压表，测量值过于偏小．若选用电流表A2测Rx两端电压其最大值为，这可以通过调节变阻器而达到，由，所以安培表示数肯定小于100 mA，所以选择上面仪器设计的电路从各方面考虑均是合理的，所以(2)选择器材：电流表，变阻器，电池E，开关S，导线若干．电路如图． 　　(3)需测物理量：电流表的电流，电流表电流，表达式 　　．