题目内容
【题目】为了测量某待测金属丝的电阻率(阻值约为30 Ω),有以下一些器材可供选择。
电流表A1(量程0~50 mA,内阻约10 Ω);
电流表A2(量程0~3 A,内阻约0.12 Ω);
电压表V1(量程0~3 V,内阻很大);
电压表V2(量程0~15 V,内阻很大);
电源E(电动势约为3 V,内阻约为0.2 Ω);
定值电阻R(20 Ω,允许最大电流1.0 A);
滑动变阻器R1(0~10 Ω,允许最大电流2.0 A);
滑动变阻器R2(0~1 kΩ,允许最大电流0.5 A);
单刀单掷开关S一个,导线若干。
(1)电流表应选________,电压表应选________,滑动变阻器应选________。(填器材的元件符号)
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,如图所示,则金属丝的直径为______mm。
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(3)请在下面的虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图______。(要求所测量范围尽可能大)
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(4)某次测量中,电压表示数为U时,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=________。
【答案】A1 V 1 R1 0.046mm(0.045mm-0.048mm)
【解析】
(1)根据电源电动势选择电压表,根据通过电阻的最大电流选择电流表。
(2)根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法,然后作出电路图。
(3)根据实验电路应用串联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值。
(1)电源电动势为3V,则电压表选V1;通过待测电阻的最大电流约为:
,选量程为3A的电流表读数误差太大,可以把定值电阻与待测电阻串联,此时电路最大电流约为:
,电流表应选择A1.滑动变阻器接成分压电路,则应选R1;
(2)金属丝的直径为:0.01mm×4.6=0.046mm;(3)定值电阻与待测电阻串联的总阻值约为30+20=50Ω,远大于滑动变阻器最大阻值10Ω,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法;电流表内阻约为10Ω,电压表内阻很大,电流表可以采用外接法,电路图如图所示:![]()
(3)待测电阻阻值:
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