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（2009?武昌区模拟）从下面给定的器材中选出适当的实验器材，设计一个精确测量阻值Rx约为20～25Ω的电阻的电路，要求电表读数不小于其量程的
1
3
，并能测得多组数据．
电流表G1：量程1mA，内阻r1为500Ω
电流表G2：量程100μA，内阻r2约为1000Ω
定值电阻R1：阻值为5Ω
定值电阻R2：阻值为20Ω
电压表V：量程3V，内阻rV约为10kΩ
滑动变阻器R：总电阻为20Ω
电池组E：电动势约为6V，内阻很小但不能忽略
单刀单掷开关一个及导线若干．
（1）在如图所示的虚线框中画出精确测量Rx的电路图，并标明所选器材的代号字母．
（2）在所测量数据中选一组数据计算Rx，计算表达式Rx=
U-Ir1
I(1+
r1
R1
)
U-Ir1
I(1+
r1
R1
)
，表达式中各符号表示的意义是
U为电压表的读数，I为电流表G1的读数，R1为定值电阻的读数，r1为电流表G1的电阻
U为电压表的读数，I为电流表G1的读数，R1为定值电阻的读数，r1为电流表G1的电阻
．
分析：（1）电源的电动势为6V，电压表的量程为3V，滑动变阻器的电阻为20Ω，由于滑动变阻器的电阻
与待测电阻的电阻值差不多，若串联使用调节的范围太小，所以滑动变阻器选择分压式接法；
流过待测电阻的电流约为：I=
3V
20Ω
=0.15A，远大于两个电流表的满偏电流，所以需要将小电流表改装成大电流表；
定值电阻的选择：实验中定值电阻与G1并联，若其阻值太小，会使其电流过大，应选电阻值适合的．
据所给器材，设计实验电路．
（2）由测量值表达出定值电阻的电流和G1的电流，由电流与电阻的关系列等式．
解答：解：（1）电源的电动势为6V，电压表的量程为3V，滑动变阻器的电阻为20Ω，由于滑动变阻器的电阻与待测电阻的电阻值差不多，若串联使用调节的范围太小，所以滑动变阻器选择分压式接法；
    流过待测电阻的电流约为：I=
3V
20Ω
=0.15A，远大于两个电流表的满偏电流，所以需要将小电流表改装成大电流表；若用R1并联改装，改装后的量程：I=
I1?r1
R1
+I1=101mA．故需要使用R1并联改装．
    因电压表的内阻未知，所以可以使用电流表内接法，要对测量的数据减小修正；也可以使用电流表外接法，有误差．
    所以实验的电路原理图如图所示：

（2）取一组数据，U为电压表的读数，I为电流表G1的读数，R1为定值电阻的读数，r1为电流表G1的电阻．
则Rx=
U
I并
-R并，R并=
R1r1
R1+r1

整理得：Rx=
U-Ir1
I(1+
r1
R1
)

故答案为：（1）实验原理图如图；（2）Rx=
U-Ir1
I(1+
r1
R1
)
，U为电压表的读数，I为电流表G1的读数，R1为定值电阻的读数，r1为电流表G1的电阻．
点评：考查并联电路特点，明确电流与电阻的反比关系，学会由所给器材设计电路．
练习册系列答案
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