Question

（10分）待测电阻R_x的阻值约为20，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：

A．电流表A1（量程150mA，内阻约为10）

B．电流表A2（量程20mA，内阻r2＝30）

C．电压表V（量程15V，内阻约为3000）

D．定值电阻R0＝100

E．滑动变阻器R₁，最大阻值为5，额定电流为1.0A
F．滑动变阻器R₂，最大阻值为50，额定电流为0.5A
G．电源E，电动势E＝4V（内阻不计）
H．电键S及导线若干
（1）为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，请从所给的器材中选择合适的实验器材     _______________________（均用器材前对应的序号字母填写）；
（2）根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出测量R_x的最佳实验电路图并标明元件符号；

（3）待测电阻的表达式为R_x＝________________，式中各符号的物理意义为_______________________。

Answer 1

（1）ABDEGH（凡是选C项的一律0分）（2）见解析（3）

试题分析：（1）电源电动势E＝4V，电压表的量程是15V，而实验中要求电表读数不得小于其量程的 ，所以电压表不能用，只能用电流表A ₂和定值电阻R₀＝100串联改装成一个电压表，其量程为 ,所以选择的仪器为 ABDEGH.
（2）为了能够精确的测出待测电阻中的电流，采用电流表A₁的外接法，选取的滑动变阻器R₁，其最大值小于待测电阻，故采用分压式接法，电路设计如下图，

补充说明：控制电路采用分压式和限流式均给分，但分压式电路滑动变阻器应使用R₁，限流式电路滑动变阻器应使用R₂
（3）待测电阻两端的电压为：，待测电阻两端的电流为,由欧姆定律得：  , 其中I₁、I₂分别为 A₁和A₂表示数，R₀与r₂分别为定值电阻和A₂内阻的阻值。