Question

5．用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材规格如下：
待测电阻Rx（约100欧）；
直流电流表A₁（量程0～50mA，内阻约50Ω）；
直流电流表A₂（量程0～0.6A，内阻约5Ω）；
直流电压表V₁（量程0～3V，内阻约5kΩ）；
直流电压表V₂（量程0～15V，内阻约10kΩ）；
直流电源E（输出电压4V，内阻不计）；
滑动变阻器R（阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A）；
电键一个，导线若干条．
（1）实验时电流表选择A₁，电压表选择V₁（填仪器代号）
（2）在方框内画出电路图．

Answer 1

分析 （1）分析给出的仪表，根据安全和准确性原则可以选择相应的仪器；
（2）明确当满足变阻器的全电阻远小于待测电阻时，变阻器应用分压式接法；在“伏安法”测电阻实验中，根据待测电阻与电压表和电流表内阻间的关系可以确定电流表的接法．

解答 解：（1）因给出的电源输出电压为4V，如果选择15V量程的电压表误差太大，故只能选择3V量程的电压表V₁；待测电阻约为100Ω，最大电流Im=$\frac{3}{100}$=0.03A=30mA，故电流表应选择50mA的A₁；
（2）由于滑动变阻器电阻只有15Ω，远小于待测电阻，故只能采用分压接法，同时R_x＜$\sqrt{{R}_{A}{R}_{V}}$=$\sqrt{50×5000}$=500，故应采用电流表外接法；故原理图如图所示；
故答案为：（1）A₁；V₁；（2）如图所示；

点评 本题应熟记：①“伏安法”测电阻内外接法的选择方法：当满足时R_x＜$\sqrt{{R}_{A}{R}_{V}}$时，电流表应用外接法，否则应用内接法；
②当满足滑动变阻器的全电阻远小于待测电阻或要求电流从零调时，变阻器应用分压式接法．