Question

（2011?河南模擬）已知一個標有“2.4V、0.06A”電學元件的R-U特性如圖所示．某同學想利用下列可供選擇的實驗器材，設計一個電路驗證該元件的電阻R隨電壓U變化的圖象．
可供選擇的器材有：
電流表A₁（量程100mA，內阻約2Ω）
電流表A₂（量程0.3A，內阻約0.3Ω）
電壓表V₁（量程1V，內阻500Ω）
電壓表V₂（量程15V，內阻1kΩ）
定值電阻R₁（電阻為1kΩ）
定值電阻R₂（電阻為10kΩ）
滑動變阻器R₀（0-10Ω，2A）
電池E（電動勢為3V，內阻很小）
導線若干和開關S一個
（1）利用實驗電路測量時，該同學為了提高準確度，測量了多組數據．他在實驗中應選用電流表

A₁

，電壓表

V₁

，定值電阻

R₁

（填所選器材的符號）．
（2）在方框內畫出該同學的實驗電路圖．
（3）在實驗過程中，元件正常工作時電壓表的示數應為0.8V．

Answer 1

分析：儀表的使用原則是保證安全，讀數時指針的偏轉角盡可能在

1

3

到

2

3

．根據電阻的大小選擇電路連接的方式．

解答：解：（1）當電阻兩端的電壓是2.4V時，電阻約40Ω，此時的電流：I=

U

R

=

2.4

40

=0.06A，根據電流表的使用要求，應選擇量程為100mA的電流表A₁．
電源的電動勢是3.0V，所以1V量程的電壓表量程太小，而15V的量程由太大，要考慮將1V的電壓表串聯1個大電阻，擴大太大量程．所以選擇1V的電壓表V₁．
若選擇定值電阻R₁，擴大量程后的電壓表量程：U=

Rg+R1

Rg

?U1=

500+1000

500

×1V=3V；同理計算出選擇定值電阻R₂，擴大量程后的電壓表量程是11V．所以要選擇定值電阻R₁，擴大電壓表的量程．
（2）①測量的電壓從0開始，所以要選擇滑動變阻器的分壓接法；②由于待測電阻比較小，所以要選擇電流表外接法．畫出電路圖如圖．
（3）元件正常工作時電壓表的示數U₀=2.4×

500

1000+500

=0.8V
故答案為：A₁，V₁，R₁；電路如圖；0.8V

點評：電流表和電壓表在安全使用的原則下，讀數時指針的偏轉角盡可能在

1

3

到

2

3

．該題的難度在于電壓表的量程一個太大，一個太小，要對小量程的電壓表改裝．屬于中檔題目．