Question

4．現(xiàn)僅有以下器材：
電流表A₁：量程0.2A，內阻約為0.5Ω
電流表A₂：量程0.02A，內阻約為1Ω
電壓表V₁：量程3V，內阻約為3kΩ
電壓表V₂：量程20V，內阻很大；
定值電阻R₀：20Ω額定電流0.2A
變阻器R：0-10Ω； 開關S及導線若干．
蓄電池組E：電動勢E=6V，內阻r約0.1Ω
為較精確地測定電阻絲R_x的阻值（約1.2Ω）

（1）某同學設計了如圖甲、乙所示的兩個電路進行測量，但兩電路設計均有不合理之處，請指出存在的問題（每圖分別指出一處即可）
圖甲不合理之處電路電流超過電流表量程，電壓表量程太大，無控制電路；
圖乙不合理之處電壓表量程太大，A₂表量程太小
（2）請設計一個合理的電路，畫在規(guī)定的方框內，標出相應器材的符號，并用一組測量所得的物理量表示R_x=$\frac{U}{I}$-R₀（用字母表示），式中各物理量的意義是．

Answer 1

分析 （1）電路應保證安全，應能進行多次實驗，測出多組實驗數(shù)據(jù)，分析電路結構、然后答題．
（2）根據(jù)伏安法測電阻的原理、根據(jù)所給實驗器材設計實驗電路．

解答 解：（1）圖甲不合理之處：電路電流超過電流表量程，電壓表量程太大，無控制電路；
圖乙不合理之處：電壓表量程太大，A₂表量程太�。�
（2）待測電阻阻值很小，為準確測量電阻阻值，可將待測電阻與已知阻值的定值電阻串聯(lián)，用電壓表V₁測電壓，電流表A₁測電流，為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用分壓接法，電壓表內阻遠大于待測電阻阻值，電流表采用外接法，電路圖如圖所示．

根據(jù)歐姆定律得R_x的計算公式R_x=$\frac{U}{I}$-R₀，
其中U是電壓表V₁表示，I是電流表A₁示數(shù)，R₀是定值電阻．
故答案為：（1）電路電流超過電流表量程，電壓表量程太大，無控制電路；電壓表量程太大，A₂表量程太小
（2）如圖

點評 電表表指針指在中值電阻附近時讀數(shù)較準一些，選用電流表與電壓表量程時應根據(jù)估算，使指針指在滿刻度的$\frac{1}{3}$～$\frac{2}{3}$之間即可，若題中有“要求盡可能多的測量數(shù)據(jù)”提示時，滑動變阻器應用分壓式接法．