Question

4．某同学为确定某电子元件的电学特性，进行如下测量．
（1）用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针偏转过小，因此需选择“×1k”倍率的欧姆挡（填“×10”或“×1k”），并进行欧姆调零后再次进行测量，之后多用电表的示数如图1所示，测量结果为7kΩ．

（2）某同学想精确测得上述电子元件的电阻R_x，实验室提供如下器材：
A．电流表A₁（量程200mA，内阻r₁约为2Ω）
B．电流表A₂（量程50mA，内阻r₂=10Ω）
C．电流表A₃（量程0.6A，内阻r₃约为0.2Ω）
D．定值电阻R₀=30Ω
E．滑动变阻器R₁（最大阻值约为10Ω）
F．滑动变阻器R₂（最大阻值约为1000Ω）
G．电源E（电动势为4V）
H．开关S、导线若干
回答：①某同学设计了测量电子元件的电阻R_x的一种实验电路如图2所示，为保证测量时电流表读数不小于其量程的$\frac{1}{3}$，M、N两处的电流表应分别选用B和A；为保证滑动变阻器便于调节，滑动变阻器应选用E．（填器材选项前相应的英文字母）
②若M、N电表的读数分别为I_M、I_N，则R_x的计算式为R_x=$\frac{（{I}_{N}-{I}_{M}）{R}_{0}}{{I}_{M}}$-r₂．（用题中字母表示）

Answer 1

分析 （1）用欧姆表测电阻要选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近，欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数．
（2）根据图示电路图选择电流表，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器；根据电路图应用欧姆定律求出电阻表达式．

解答 解：（1）用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针偏转过小，说明所选挡位太小，为准确测电阻，需选择“×1k”倍率的欧姆挡，并进行欧姆调零后再次进行测量；由如图1所示表盘可知，测量结果为：7×1k=7kΩ．
（2）①由图示电路图可知，流过M处的电流大于流过N处的电流，因此M、N两处的电流表应分别选用B和A；为保证滑动变阻器便于调节，滑动变阻器应选用E．
②待测电阻阻值：R_x=$\frac{{U}_{X}}{{I}_{X}}$=$\frac{{（I}_{N}-{I}_{M}）{R}_{0}-{I}_{M}{r}_{2}}{{I}_{M}}$=$\frac{（{I}_{N}-{I}_{M}）{R}_{0}}{{I}_{M}}$-r₂；
故答案为：（1）×1k；进行欧姆调零；7k；（2）①B；A；E；②$\frac{（{I}_{N}-{I}_{M}）{R}_{0}}{{I}_{M}}$-r₂．

点评 用欧姆表测电阻要选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近，当指针偏角太小时说明所测电阻较大，所选挡位太小，应选择大挡；如果指针偏角太大，说明所测电阻较小，所选挡位太大，应换用小挡；欧姆表换挡后要进行欧姆调零．