题目内容
【题目】玩具电动机的额定电压为3V,其线圈的电阻Rx大约为15Ω,当其两端电压达到0.3V时,电动机才会开始转动.为了尽量准确测量线圈的电阻Rx,某同学设计了部分电路原理图如图所示,可供选择的器材有:
电流表A1(0~20mA、内阻约10Ω);
电流表A2(0~200mA、内阻约5Ω);
滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流2A)
滑动变阻器R2(0~2kΩ,额定电流1A);
电压表V(2.5V,内阻约3kΩ);
电源E(电动势为3V、内阻不计);
合适的定值电阻R
开关S及导线若下
(1)应选择的电流表为____________,滑动变阻器为____________;
(2)如图电压表右端c应连接在____________点(选填“a”或“b”)
(3)某次实验中,保证电动机不转动的状态下,电压表的读数为U,电流表的读数为I,则计算电动机线圈电阻的表达式Rx=___________(用题给符号表示)
【答案】A1 R1 a
【解析】
(1)根据给出的电表量程以及电动机内阻进行分析,确定合理的量程范围,从而确定电流表以及滑动变阻器;(2)分析电表内阻以及滑动变阻器的大小,从而确定电流表接法;(3)根据欧姆定律即可确定线圈内阻.
(1)电动机线圈的电阻Rx大约为15Ω,为了保证实验过程中电动机不转动,其两端电压不超过0.3V,可估算其电流 =0.02A=20mA,不超过20mA,所以电流表选择A1;由图示电路图可知,滑动变阻器采用分压接法,为方便实验操作,滑动变阻器应选择R1.
(2)所选电流表内阻约10Ω,电压表内阻约3kΩ,由于,电流表应选择外接法,即:电压表右端c应连接在a点.
(3)根据欧姆定律有:,所以有:.
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