Question

【題目】為了精確測量某待測電阻Rx的阻值(約為30Ω)。有以下一些器材可供選擇。

電流表：A1(量程0～50mA，內阻約12Ω)

A2(量程0～3A，內阻約0.12Ω)

電壓表：V1(量程0～3V，內阻很大)

V2(量程0～15V，內阻很大)

電源：E(電動勢約為3V，內阻約為0.2Ω)

定值電阻：R(30Ω，允許最大電流2.0A)

滑動變阻器：R1(0～10Ω，允許最大電流2.0A)

滑動變阻器：R2(0～1kΩ，允許最大電流0.5A)

單刀單擲開關S一個，導線若干

（1）電流表應選________，電壓表應選________，滑動變阻器應選________。(填字母代號)

（2）請在方框中畫出測量電阻Rx的實驗電路圖_______。(要求測量值的范圍盡可能大一些，所用器材用對應的符號標出)

（3）某次測量中，電壓表示數為U時，電流表示數為I，則計算待測電阻阻值的表達式為Rx=________。

Answer 1

【答案】

【解析】（1）測量電阻時電流不能太大，電流表應選A1，電源電動勢為3V，故電壓表應選V1，根據閉合電路歐姆定律考慮電流表讀數要求，可求出電路最小電阻R=90Ω，故變阻器若用限流式則R1太小，R2太大，因此應采用分壓式，故應選阻值小的變阻器R1.
（2）又待測電阻阻值遠小于電壓表內阻，電流表應選外接法，但根據歐姆定律，若將電阻直接接在電壓表兩端時，電阻兩端最大電壓為，只是電壓表V1量程的一半；若將待測電阻與定值電阻串聯，則它們兩端電壓為，正好與電壓表V1的量程相同，所以電路圖如圖所示．

（3）由歐姆定律可得：