Question

（2011?河南模拟）已知一个标有“2.4V、0.06A”电学元件的R-U特性如图所示．某同学想利用下列可供选择的实验器材，设计一个电路验证该元件的电阻R随电压U变化的图象．
可供选择的器材有：
电流表A₁（量程100mA，内阻约2Ω）
电流表A₂（量程0.3A，内阻约0.3Ω）
电压表V₁（量程1V，内阻500Ω）
电压表V₂（量程15V，内阻1kΩ）
定值电阻R₁（电阻为1kΩ）
定值电阻R₂（电阻为10kΩ）
滑动变阻器R₀（0-10Ω，2A）
电池E（电动势为3V，内阻很小）
导线若干和开关S一个
（1）利用实验电路测量时，该同学为了提高准确度，测量了多组数据．他在实验中应选用电流表

A₁

，电压表

V₁

，定值电阻

R₁

（填所选器材的符号）．
（2）在方框内画出该同学的实验电路图．
（3）在实验过程中，元件正常工作时电压表的示数应为0.8V．

Answer 1

分析：仪表的使用原则是保证安全，读数时指针的偏转角尽可能在

1

3

到

2

3

．根据电阻的大小选择电路连接的方式．

解答：解：（1）当电阻两端的电压是2.4V时，电阻约40Ω，此时的电流：I=

U

R

=

2.4

40

=0.06A，根据电流表的使用要求，应选择量程为100mA的电流表A₁．
电源的电动势是3.0V，所以1V量程的电压表量程太小，而15V的量程由太大，要考虑将1V的电压表串联1个大电阻，扩大太大量程．所以选择1V的电压表V₁．
若选择定值电阻R₁，扩大量程后的电压表量程：U=

Rg+R1

Rg

?U1=

500+1000

500

×1V=3V；同理计算出选择定值电阻R₂，扩大量程后的电压表量程是11V．所以要选择定值电阻R₁，扩大电压表的量程．
（2）①测量的电压从0开始，所以要选择滑动变阻器的分压接法；②由于待测电阻比较小，所以要选择电流表外接法．画出电路图如图．
（3）元件正常工作时电压表的示数U₀=2.4×

500

1000+500

=0.8V
故答案为：A₁，V₁，R₁；电路如图；0.8V

点评：电流表和电压表在安全使用的原则下，读数时指针的偏转角尽可能在

1

3

到

2

3

．该题的难度在于电压表的量程一个太大，一个太小，要对小量程的电压表改装．属于中档题目．