Question

13．從下面給定的器材中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材（有些器材的阻值是大約值，有些器材的阻值是準(zhǔn)確值）設(shè)計(jì)一個(gè)測量阻值R_x約為15kΩ的電阻的電路，要求方法簡捷，要盡可能提高測量的準(zhǔn)確度．
電流表A₁，量程3A，內(nèi)阻r_A1約為50Ω；
電流表A₂，量程300ma，內(nèi)阻r_A2約為300Ω；
電流表A₃，量程100mA，內(nèi)阻r_A3約為500Ω；
電壓表V₁，量程10V，內(nèi)阻r_V1=15kΩ；
電壓表V₂，量程3V，內(nèi)阻r_V2=10kΩ；
滑動(dòng)變阻器R₁，全阻值50Ω，額定電流為1A；
滑動(dòng)變阻器R₂，全阻值500Ω，額定電流為1A；
電池組，電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻很小但不能忽略；
開關(guān)及導(dǎo)線若干．
（1）測量電路中電流表應(yīng)選A₃，電壓表應(yīng)選V₂，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₁
（2）設(shè)計(jì)測量R_x的電路圖，在方框中畫出來；
（3）在某次測量中電壓表示數(shù)為u，電流表示數(shù)為i，則R_x=$\frac{u}{i}$（用題中所給符號(hào)表示）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源電動(dòng)勢選擇電壓表，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；
（2）根據(jù)電阻阻值與電流表、電壓表內(nèi)阻的大小關(guān)系可以選出合理的接法，則可畫出電路圖；
（3）由接法可知R_X兩端的電壓及電流，由歐姆定律可求得電阻值．

解答 解：（1）電源電動(dòng)勢為3V，電壓表如果選V₁，測量誤差較大，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，則電壓表應(yīng)選取V₂，
電壓表選V₂，電阻兩端最大電壓為3V，電路中的最大電流約為：I=$\frac{3}{15×1{0}^{3}}$=2×10^-4A，
為減小測量誤差，電流表應(yīng)選A₃；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₁．
（2）滑動(dòng)變阻器最大阻值為50Ω，待測電阻阻值為15kΩ，待測電阻阻值遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器最大阻值，
為測多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；電流表內(nèi)阻約為500Ω，電壓表內(nèi)阻為10kΩ，
待測電阻阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，電路圖如圖所示：
（3）由歐姆定律可知：R_X=$\frac{u}{i}$； 
故答案為：（1）A₃；V₂；R₁．（2）電路圖如圖所示；（3）$\frac{u}{i}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、求電阻阻值，要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)器材確定滑動(dòng)變阻器與電流表接法是正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可求出電阻阻值．