Question

4．为测定一电阻约为10Ω的电阻，现准备有下列器材：
（A）电源E：内阻不计电动势6V；
（B）电流表A₁：量程为0～3A、内阻约为0.06Ω；
（C）电流表A₂：量程为0～0.6A、内阻约为0.3Ω；
（D）电压表V₁：量程为0～15V、内阻约为50KΩ；
（E）电压表V₂：量程0～5V、内阻约为10KΩ；
（F）滑动变阻器R₁：量程为0～10Ω，额定电流为3A的滑动变阻器；
（G）滑动变阻器R₂：量程为0～1500Ω，额定电流为0.5A的滑动变阻器；
（H）电键S和导线若干．
（1）实验中要求通过待测电阻的电流能0.1A起逐渐增大，为尽可能较精确地测出该电阻的阻值，并且调节方便，应用的器材为ACEFH（填字母代号）
（2）画出符合要求的电路图．

Answer 1

分析 （1）本实验必选器材有：电源、电键C和导线若干．测量电阻的原理是伏安法，即R=$\frac{U}{I}$．根据电源的电动势，选择电压表的量程．由用电器的额定电流值，选择电流表的量程．要求通过待测电阻的电流能从0.1A起逐渐增大，变阻器应接成分压式，故应阻值较小的变阻器．
（2）根据两电表内阻与待测电阻倍数关系，选择电流表的内接法或外接法．

解答 解：（1）测量电阻的原理是伏安法，即电阻的定义式R=$\frac{U}{I}$．本实验必选的器材有：A、电源；H、电键S和导线若干．
电源的电动势E=6V，故电压表选择E（量程0～5V、内阻约为10KΩ）；由于电阻器R的额定电流即最大电流为0.4A，故电流表选择C（量程为0～0.6A、内阻约为0.3Ω）．
实验中要求通过待测电阻的电流能从0.1A起逐渐增大，变阻器可采用分压式，为方便调节，变阻器可选择F（0～10Ω，额定电流为3A的滑动变阻器）
（2）因为$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$=$\frac{10}{0.3}$≈33.3，$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$=$\frac{10000}{10}$=1000，则$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}＞$$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$，故为减小测量误差，电流表应采用外接法．故符合要求的电路图如图所示．
故答案为：（1）ACEFH；（2）如图所示

点评 对于电阻测量电路的设计，可记住这样的口诀：“大内偏大，小外偏小”．本题是伏安法测量电阻，从实验原理出发选择器材、设计电路、连接实物图等等，都是实验的基本技能，要加强培训，提高能力．