Question

在测定“2.5V，1W”微型电炉电阻丝的冷态电阻时，可供选择的器材如下：

A．量程（0～3A）内阻0.025Ω电流表

B．量程（0～0.6A）内阻0.2Ω电流表

C．量程（0～10mA）内阻5Ω电流表

D．量程（0～3V）内阻100kΩ电压表

E．量程（0～5V）内阻20kΩ电压表

F．电阻箱（0～9999Ω）

G．电阻箱（0～999Ω）

H．最大阻值20Ω，额定电流1A滑动变阻器

I．最大阻值1000Ω，额定电流0.1A滑动变阻器

J．电源（4V蓄电池）、导线、电键备用

要求：①用伏安法测电阻时电表影响较小；

②电压从0到额定值连续可调，

则电流表应选_____，电压表应选_____，滑动变阻器应选_____．画出合理的实验电路图．

Answer 1

答案：
解析：

解题方法：电路设计及仪器选择问题——求解对照法． 做电学实验，必须能根据待求量确定实验原理，设计实验方案，画出实验原理图．在设计实验方案、确定实验电路图时，一般要选择电流表是外接还是内接，滑动变阻器是采用分压接法还是限流接法．电流表内、外接方式如何选择，前面已有论述，下面只分析一下选择滑动变阻器的分压接法和限流接法的原则． 对一个给定的滑动变阻器，在不超过其额定电流的情况下：（1）能采用限流接法的，就不采用分压接法，这主要是从节能的角度考虑．（2）必须采用分压电路的情况：①当需要电阻R上的电压由零开始变化，或者电压变化范围尽可能大时．②当滑动变阻器的电阻小于或等于待测电阻时，此时若用限流法，电阻R上电压（或电流）变化范围小，不便于测量．③如果用限流法，若触头滑到电路中电流最小时，还超过电阻R的额定值，必须选用分压电路． 解析：根据“求解对照法”确定电路接法． 由于电阻丝额定电压为2.5V，则电压表选择D．额定电流为I额＝＝＝0.4A，因此电流表选择B，由于实验要求电压从0开始变化，则电路一定选择分压电路，不能选择电阻箱，只能选择滑动变阻器，又由于电阻丝的额定电流为0.4A，所以滑动变阻器应选择H． 电阻丝的电阻R＝＝6.25Ω，电流表内阻为0.2Ω，电压表内阻为10kΩ，比较电阻关系有R《RV，因此应选择安培表外接，电路图如图所示：

提示：

点评：电表的选择原则： （1）考虑安全因素；即电表的读数不能超过量程． （2）考虑误差因素，并不是量程越大越好．为了减少测量误差，应使各电表的实际读数不小于量程的．因此选电表时应在不超过电表量程的情况下，选择量程小的电表． 滑动变阻器的选择原则： （1）考虑安全因素，即比较电路中可能出现的最大电流与滑动变阻器的额定电流，保证变阻器不被损坏． （2）滑动变阻器阻值的选择，一般情况下，阻值太大的滑动变阻器没用．在限流电路中，选择变阻器阻值与待测电阻比较接近的；在分压电路中，选择电阻较小而额定电流较大的． 为了减小实验误差，通过比较待测电阻与安培表和电压表内阻的关系，确定安培表的连接方法．