Question

用電流表和電壓表測(cè)電流和電壓時(shí)，通常并不考慮儀表本身電阻對(duì)待測(cè)電路的影響，而將其視為“理想儀表”，即認(rèn)為電流表的內(nèi)電阻為零，電壓表的內(nèi)電阻為無(wú)限大．實(shí)際上，電流表和電壓表都有一定的電阻值，因而我們可以把電流表看成一個(gè)能顯示通過(guò)自身電流大小的其阻值很小的電阻；可以把電壓表看成一個(gè)能顯示自身兩端電壓大小的其阻值很大的電阻．所以，把電流表或電壓表接入待測(cè)電路時(shí)，就相當(dāng)于在待測(cè)電路中串聯(lián)一個(gè)電阻，或并聯(lián)一個(gè)電阻．這樣，電流表兩端就要有一定的電壓，電壓表中就要通過(guò)一定的電流，因此實(shí)際上很難同時(shí)精確地測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓和通過(guò)待測(cè)電阻的電流．

(1)現(xiàn)有一個(gè)量程為0.6 A，內(nèi)電阻為0.13 Ω的電流表，能否用它測(cè)量某電路兩端的電壓？若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由．若能，請(qǐng)說(shuō)明用它能測(cè)量的最大電壓值．

(2)現(xiàn)要精確測(cè)量一個(gè)阻值約為8 Ω的電阻R_x，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材．

電流表A₁：量程100 mA，內(nèi)電阻r₁＝4 Ω

電流表A₂：量程500 μA，內(nèi)電阻r₂＝750 Ω

電壓表V：量程10 V，內(nèi)電阻r₃＝10 kΩ

變阻器R₀：阻值約10 Ω

定值電阻R₁：阻值約10 kΩ

電池E：兩端電壓約1.5 V

開關(guān)S，導(dǎo)線若干

①選出你測(cè)量時(shí)所需的適當(dāng)器材，并在圖的虛線方框中畫出電路圖．

②需要測(cè)量哪些物理量？根據(jù)所測(cè)物理量，寫出被測(cè)電阻R_x的表達(dá)式．

Answer 1

答案：
解析：

(1)能． 　　(2)① 　　② 　　 　　在考慮儀表內(nèi)阻的情況下，量程為0.6 A，內(nèi)電阻為0.13 Ω的電流表兩端允許加的最大電壓U＝IR＝0.6 A×0.13 Ω＝0.078 V，所以對(duì)第(1)問(wèn)可以有下面兩種回答： 　　①若該段電路兩端的電壓小于或等于0.078 V，則可用此電流表測(cè)量這段電路兩端的電壓． 　�、谌粼摱坞娐穬啥说碾妷捍笥�0.078 V，則不能用此電流表測(cè)量這段電路兩端的電壓． 　　(2)要精確測(cè)量阻值約為8 Ω的電阻，顯然不能用伏安法測(cè)量Rx，因?yàn)檫@種方法忽略了兩儀表的內(nèi)阻，怎樣選擇器材，設(shè)計(jì)這個(gè)精確測(cè)量的電路呢？首先考慮用被測(cè)電阻與變阻器構(gòu)成并聯(lián)電路且電流表與被測(cè)電阻串聯(lián)，由于變阻器使用了三條線結(jié)構(gòu)，變阻器被分隔成干路和支路上的兩個(gè)電阻，當(dāng)移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，致使干路電阻、并聯(lián)電路等效電阻均發(fā)生變化，從而引起電流、電壓的變化．電流表可測(cè)量通過(guò)的電流，根據(jù)，還需測(cè)兩端電壓，用估算法計(jì)算Ux＝IxRx＝0.1 A×8 Ω＝0.8 V，被測(cè)電阻兩端最大電壓約為0.8 V，顯然使用量程10V電壓表，測(cè)量值過(guò)于偏�。�若選用電流表A2測(cè)Rx兩端電壓其最大值為，這可以通過(guò)調(diào)節(jié)變阻器而達(dá)到，由，所以安培表示數(shù)肯定小于100 mA，所以選擇上面儀器設(shè)計(jì)的電路從各方面考慮均是合理的，所以(2)選擇器材：電流表，變阻器，電池E，開關(guān)S，導(dǎo)線若干．電路如圖． 　　(3)需測(cè)物理量：電流表的電流，電流表電流，表達(dá)式 　　．