题目内容
待测电阻Rx的阻值约为20Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:
A.电流表A1(量程150mA,内阻约为10Ω)
B.电流表A2(量程20mA,内阻r2=30Ω)
C.电压表V(量程15V,内阻约为3000Ω)
D.定值电阻R0=100Ω
E.滑动变阻器R1,最大阻值为5Ω,额定电流为1.0A
F.电源E,电动势E=4V(内阻不计)
G.电键S及导线若干
①为了使电表调节范围较大,测量准确,测量时电表读数不得小于其量程的
,请从所给的器材中选择不合适的实验器材 (均用器材前对应的序号字母填写);
②根据你选择的实验器材,请你在图1虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号;
③待测电阻的表达式为Rx= ,式中各符号的物理意义为 .
A.电流表A1(量程150mA,内阻约为10Ω)
B.电流表A2(量程20mA,内阻r2=30Ω)
C.电压表V(量程15V,内阻约为3000Ω)
D.定值电阻R0=100Ω
E.滑动变阻器R1,最大阻值为5Ω,额定电流为1.0A
F.电源E,电动势E=4V(内阻不计)
G.电键S及导线若干
①为了使电表调节范围较大,测量准确,测量时电表读数不得小于其量程的
1 | 3 |
②根据你选择的实验器材,请你在图1虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号;
③待测电阻的表达式为Rx=
分析:①实验需要电源、导线,然后根据题目要求选择电流表、电压表、滑动变阻器.
②根据实验原理及所选实验器材设计实验电路.
③根据电路结构、应用欧姆定律可以求出待测电阻阻值的表达式.
②根据实验原理及所选实验器材设计实验电路.
③根据电路结构、应用欧姆定律可以求出待测电阻阻值的表达式.
解答:解:①由于电源电动势为4V,电压表V量程为15V,达不到其量程的三分之一,故电压表不能使用;可用电流表A2与定值电阻R0串联扩大其电压量程,当作电压表与电流表A1配合使用伏安法测量待测电阻阻值,由于改装的电压表内阻已知,故电流表A1采用外接法,改装的电压表电压量程为20mA×130Ω=2.6V,滑动变阻器最大阻值为5Ω,无法起到限流作用,故滑动变阻器采用分压式接法;此时考虑到干路最小电流约为
=0.8A,经过估算当电流表A1满偏时,电流表A2也正好满篇,非常匹配,因此满足电表读数不得小于量程的三分之一,故所给的器材中不合适的实验器材是C.
②电流表A2与定值电阻R0串联组成电压表,滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法,实验电路图如图所示.
③待测电阻两端电压U=I2(R0+r2),通过待测电阻的电流IX=I1-I2,待测电阻Rx=
=
,其中I1、I2分别为电流表A1和A2的示数,R0和r2分别为定值电阻和电流表A2的阻值.
故答案为:①C;②如图所示;③
,其中I1、I2分别为A1和A2表示数,R0与r2分别为定值电阻和A2内阻的阻值.
E |
R滑 |
②电流表A2与定值电阻R0串联组成电压表,滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法,实验电路图如图所示.
③待测电阻两端电压U=I2(R0+r2),通过待测电阻的电流IX=I1-I2,待测电阻Rx=
U |
Ix |
I2(R0+r2) |
I1-I2 |
故答案为:①C;②如图所示;③
I2(R0+r2) |
I1-I2 |
点评:本题考查了实验器材的选取,实验器材的选取是本题的难点,也是正确解题的关键,选择实验器材时,既要符合题目要求,又要满足:安全性原则、精确性原则与方便实验操作性原则.
练习册系列答案
相关题目