题目内容

3．某待测金属电阻Rx的阻值大约为100Ω，现要精确测量其阻值，实验室提供如下器材：
A．电流表A1（量程60mA、内阻r1=10Ω）
B．电流表A2（量程200mA、内阻r2约为2Ω）
C．电流表A3（量程0.6A、内阻r3约为0.2Ω）
D．电压表V（量程15V、内阻r4约为2KΩ）
E．定值电阻R0=30Ω
F．滑动变阻器R（最大阻值约为10Ω）
G．电源E（电动势为4V）
H．开关S、导线若干
（1）设计测量Rx的实验电路，要保证测量时各电表读数不小于其量程的三分之一，则电表应选A1和A2（选填“A1”、“A2”、“A3”或“V”）．
（2）根据所选的电表，在如图虚线框中将实验电路图补充完整（正确标注器材符号）．
（3）利用测得的物理量表示Rx，则Rx=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{0}}{{I}_{1}}-{r}_{1}$，表达式中各个物理量的含义是I1是电流表A1的示数，I2是表示电流表A2的示数，R0表示定值电阻的阻值，r1是电流表A1的内阻．

分析 根据欧姆定律估算出通过电阻Rx的电流和通过待测电阻的电流，再选择量程恰当的电表；
把待测电阻与电流表A1串联后与定值电阻并联再与 A2串联，滑动变阻器用分压法，画出电路图
根据串并联电路特点及欧姆定律求出待测电阻阻值；

解答 解：（1）通过待测电阻的最大电流约为：IM=$\frac{E}{{R}_{x}}$=$\frac{4}{100}$A=40mA，则电流表可选A1，所给的电压表的量程太大，不可用，要设计电路：待测电阻与电流表串联后与定值电阻并联，再与电流表A2串联，其中电流表A2的电流为定值电阻与待测电阻的电流之和，其电流的量程大，可行．
（2）电路设计如图所示
（3）通过定值电阻Rx的电流为I2-I1，则其电压为I1R0
则所测量的电阻值为 Rx=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{0}}{{I}_{1}}-{r}_{1}$ 其中I1是电流表A1的示数，I2是表示电流表A2的示数，R0表示定值电阻的阻值，r1是电流表A1的内阻
故答案为：（1）A1 A2；
（2）如图；
（3）$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{0}}{{I}_{1}}-{r}_{1}$；I1是电流表A1的示数，I2是表示电流表A2的示数，R0表示定值电阻的阻值，r1是电流表A1的内阻．

点评 选择实验器材时要注意安全性原则、准确性原则、方便操作性原则，还要符合题目要求．本题关键是明确实验的原理，然后估算出电路各个部分的电流，选择恰当量程的电表，最后根据并联电路的电流特点列式求解．

练习册系列答案
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1．如图1，为《探究加速度与外力间的关系》的实验装置（图中A为小车，B为带滑轮的长木板，C为水平桌面）

（1）为了探究加速度跟力和质量的关系，应该采用的研究实验方法是A
A．控制变量法    B．假设法
C．理想实验法     D．图象法
（2）某同学在实验过程中，得到的图2所示，则出现此种现象的原因是平衡摩擦力时，木板倾角过大．
（3）在探究保持质量不变时加速度与物体受力的间关系时，小车质量M和砝码质量m分别选取下列四组值．
A．M=500g，m分别为50g、70g、100g、125g
B．M=500g，m分别为20g、30g、40g、50g
C．M=200g，m分别为50g、75g、100g、125g
D．M=200g，m分别为30g、40g、50g、60g
若其它操作都正确，那么在选用B组值测量时所画出的图线较准确．
2．三个人进行步行比赛，他们的速度分别是：甲为3.5km/h，乙为63m/min，丙为1m/s，则三人中步行最快的是（　　）
A．甲B．乙C．丙D．一样快
19．如图所示的电路中，电源内阻不计，R1=5Ω，R2=1.5Ω．当开关S接1时，电流表示数I1=0.6A，则电源电动势E=3V，当开关S接2时，电阻R2消耗的功率P=6W．
6．如图所示，跨过光滑定滑轮O的细绳，一端与质量m1=0.4kg的物块A相连，另一端与斜面上质量为m2=lkg的物体B相连．物块B与斜面间的最大静摩擦力为3N，斜面倾角为30°，斜面及物块A、B均保持静止，重力加速度g取10m/s2．求：
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8．飞机在航母上弹射起飞可以利用电磁驱动来实现．电磁驱动的原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈附近的金属环会被弹射出去．现在固定线圈左侧的同一位置，先后放有分别用铜和铝制成的闭合金属环，已知两环的横截面积相等、形状相同，且电阻率ρ铜＜ρ铝．合上开关S的瞬间（　　）
A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向
B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
C．若将铜环放置在线圈右方，铜环将向右运动
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15．如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态．则（　　）
A．B受到C的摩擦力一定不为零
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12．如图是一交变电流随时间变化的图象，则此交变电流电流的有效值为（　　）
A．1AB．5AC．$6\sqrt{2}$AD．$\sqrt{26}$A
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