Question

5．某同学设计了如图所示的电路，用来测量未知电阻 R_X的阻值，在下列可供选择的器材中：
A．被测电阻R_X，阻值约为50Ω．
B．电源（电动势10V，内阻0.5Ω）
C．电流表（量程0～200mA，内阻r₂）
D．电流表（量程0～300mA，内阻r₃）
E．定值电阻500Ω．F．定值电阻100Ω．
G．滑动变阻器（0～100Ω，1A）
H．滑动变阻器（0～2000Ω，0.5A）     
I．电建，导线若干．
（1）测量时，电流表A₁应选C，电流表A₂应选D，R₁应选E，R₂应选G．（填所选仪器的字母）
（2）将该同学的实验步骤补充完整：
①将滑动变阻器的滑片移到最右端，闭合电键；
②将滑动变阻器的滑片移到适当位置，读出电流表A₁，A₂的读数；
③利用读出的一组A₁、A₂的读数，计算求出被测电阻的测量值R_x．
④实验完毕后，拆除电路．
若某次测量时电流表A₁、A₂的读数分别为I₁、I₂，则被测电阻R_X的测量值为$\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}{R}_{1}-{r}_{2}$．

Answer 1

分析 根据串并联电路的特点确定电流表的位置；根据电路中的电流确定变阻器的大小；根据欧姆定律即可求出待测电阻的电阻值．

解答 解：（1）由电路的结构可知，A₂上的电流是R₁与R_x上的电流的和，所以A₂ 上的电流要大于A₁上的电流，被测电阻R_x阻值约为50Ω，R _x上的最大电压约为10V，流过它的最大电流：
${I}_{m}≈\frac{10V}{50Ω}$=0.2A=200mA，
所以A₁选量程比较小的C，电流表A₂应选D；
为零便于操作，滑动变阻器选择与待测电阻阻值相差不大的，故选G；
R1是作为电流表使用的，故选择定值电阻E；
（2）实验目的是测量电阻Rx，故缺少的实验步骤为：
利用读出的一组A₁、A₂的读数，计算求出被测电阻的测量值R_x
某次测量时电流表A₁、A₂的读数分别为I₁、I₂，则被测电阻的R _x上的电压：
U_x=I₁•R_x=R₁•（I₂-I₁）-I₁•r₂；
测量值为：R_x=$\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}{R}_{1}-{r}_{2}$；
故答案为：
（1）C、D、E、G；
（2）利用读出的一组A₁、A₂的读数，计算求出被测电阻的测量值R_x；$\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}{R}_{1}-{r}_{2}$．

点评 解决实验问题，先弄清实验原理后是关键：已知内阻的电流表可以当电压表，同样已知内阻的电压表也可以作为电流表使用．