题目内容

6.某待测电阻RX的阻值约为20Ω,现要测量其阻值,实验室提供如下器材:
A.电流表A1(量程150mA、内阻r1约为10Ω)
B.电流表A2(量程20mA、内阻r2=30Ω)
C.电压表(量程15V、内阻约为15kΩ  )
D.定值电阻R0=100Ω
E.滑动变阻器R1,最大阻值约为10Ω
F.滑动变阻器R2,最大阻值约为1kΩ
G.电源E(电动势6V,内阻不计)
H.开关S、导线若干
①在上述提供的器材中,要完成此实验,只有C和F两个选项不选,其中C选项不选的原因是量程太大;
②测量要求电表读数不得小于其量程的$\frac{1}{3}$,根据你所设计的电路在题给的实物图上画出其它连线;
③实验时电流表A1的计数为I1,实验时电流表A2的计数为I2,用已知量和测量的量表示RX的表达式 RX=$\frac{{I}_{2}({R}_{0}+{r}_{2})}{{I}_{1}-{I}_{2}}$ (用字母表示).

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.

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;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,故电表选择A、B.另外需要滑动变阻器E、定值电阻D;故不需要的仪器有C和F;
(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=$\frac{U}{{I}_{x}}$=$\frac{{I}_{2}({R}_{0}+{r}_{2})}{{I}_{1}-{I}_{2}}$,
故答案为:(1)F;量程太大;
(2)如右图所示 
(3)$\frac{{I}_{2}({R}_{0}+{r}_{2})}{{I}_{1}-{I}_{2}}$

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

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网