Question

某同学要用“伏安法”测定一个待测电阻R_x（阻值约为200Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：
电池组E（电动势为3V，内阻不计）；
电流表A₁（量程为0～10mA，内阻约为40Ω～60Ω）；
电流表A₂（量程为0～500μA，内阻为1000Ω）；
滑动变阻器R₁（阻值范围为0～20Ω，额定电流为2A）；
电阻箱R₂（阻值范围为0～9999Ω，额定电流为1A）；
开关S，导线若干．

请你帮助该同学完成实验中的下述问题（实验中应尽可能的考虑更加准确地测量R_x的阻值）：
（1）上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表．请在图甲所示方框中画出将电流表改装成电压表的电路原理图，并在图中标明所用器材的代号．
（2）请在图乙的方框中画出测量R_x阻值的电路图，并在图中标明各器材的代号．              
（3）实验中，将电阻箱R₂的阻值调为4000Ω，再调节滑动变阻器R₁，使两表的示数如图所示，可读出电流表
A₁的示数是    ，电流表A₂的示数是    ，测得R_x的阻值是    ．

Answer 1

【答案】分析：将电流表改装为电压表，需串联电阻起分压作用．通过待测电阻的大小确定电流表的内外接，由于滑动变阻器阻值较小，从测量误差角度确定滑动变阻器采用分压式接法．根据欧姆定律求出待测电阻的阻值．
解答：解：（1）将小量程的电流表改装成电压表，电流表需要知道两个参数：量程和内阻，故电流表选A₂．分压电阻阻值必须知道，故选R₂．
如左图所示．

（2）将电流表A₂改装为电压表内R_V=6000Ω，可知待测电阻与电流表内阻相当，属于小电阻，电流表采用外接法．由于滑动变阻器阻值较小，若采用限流式接法，移动滑动变阻器，电流、电压变化较小，测量误差大，所以采用滑动变阻器分压式接法．如右图所示．
（3）两表的示数如图所示，可读出电流表A₁的示数是6.4mA，电流表A₂的示数是240μA，
根据欧姆定律，R_x=≈1.9×10²Ω．
故答案为：（1）如图
（2）如图
（3）6.4mA，240μA，1.9×10²Ω
点评：本题是电表改装与伏安法测量电阻两个实验的组合，考查灵活选择器材和实验方法的能力．