题目内容

8.某待测电阻Rx的阻值约为25Ω,现要用伏安法测量其阻值,实验室提供器材如下:
电流表A1(量程150mA,内阻r1约为10Ω)  电流表A2(量程20mA,内阻r2=30Ω)
定值电阻R0=100Ω       滑动变阻器R,最大阻值为5Ω
电源E,电动势E=4V(内阻未知)   开关S及导线若干
(1)上述器材中缺少电压表,需选一只电流表将它改装成电压表,则改装电压表选用的器材是A2和R0(填写器材代号);
(2)根据你所选择的器材,请在答卷上的方框中画出实验电路图;
(3)实验时电流表A1的读数为90mA,电流表A2的读数为15mA,则Rx=26Ω.

分析 (1)将小量程的电流表与分压电阻串联,可改装成电压表,电流表需要知道两个参数:量程和内阻,故电流表选A2.分压电阻阻值必须知道,故选R2.
(2)根据改装后电压表的内阻、电流表内阻与待测电阻Rx进行比较,选择电流表内接还是外接.滑动变阻器R1最大电阻比较待测电阻小,变阻器采用分压接法.
(3)根据串并联电路的电流电压关系结合欧姆定律求解.

解答 解:(1)将小量程的电流表改装成电压表,电流表需要知道两个参数:量程和内阻,故电流表选A2.分压电阻阻值必须知道,故选R0.
(2)将A2改装成电压表,电压表的内阻为130Ω; 则可知:$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$=$\frac{130}{25}$=5.2;$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$=$\frac{25}{10}$=2.5,故应采用电流表外接法;
滑动变阻器R1最大阻值为5Ω远小于Rx,故变阻器采用分压式接法.则电路图如图所示.
(3)通过Rx的电流为:I1-I2=90mA-15mA=9-0.3=75mA
根据欧姆定律有:Rx=$\frac{{I}_{2}•({R}_{2}+{R}_{A2})}{{I}_{1}-{I}_{2}}$=$\frac{15×(30+100)}{75}$=26Ω
故答案为:①A2;R0
②如图所示;
③26.

点评 本题是电表改装与伏安法测量电阻两个实验的组合,考查灵活选择器材和实验方法的能力;要注意明确电表的改装原理.

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