Question

設計電學實驗方案和選擇電學元件一般要遵從以下幾個基本原則：（a）能達到實驗目的（b）實驗誤差比較小（c）適用、簡便和安全（d）所需器材較少．
某同學要用伏安法測量一根電阻絲的電阻，他連接如圖的實物圖 （電池每節(jié)電動勢為1.5V；滑動變阻器最大阻值為20Ω；被測電阻絲阻值約為3kΩ；電壓表15V量程時內阻約7kΩ，3V量程時內阻約1.5kΩ；毫安表3mA量程時內阻約10Ω左右，15mA量程時內阻約2Ω左右），并準備測量多組數據后將各組數據描在U-I坐標圖上，繪成U-I圖線，然后根據圖線求出電阻絲的電阻．
（1）請你按上述原則檢查該實物圖在儀器、量程選擇、電路設計等方面是否有錯（簡要說明理由）．
（2）在答卷的虛方框圖內畫出正確的電路圖．若認為實物圖沒錯則在方框中畫出其對應的電路圖．

Answer 1

【答案】分析：將電路分為測量電路和控制電路兩部分．測量電路采用伏安法．根據電壓表、電流表與待測電阻阻值倍數關系，選擇電流表內接法．要求待測電阻的電壓從零開始可以連續(xù)調節(jié)，變阻器采用分壓接法．估算電流的最大值，選擇電流表量程．
解答：解：（1）①由于滑動變阻器阻值遠小于被測電阻的阻值，若做限流用，則電壓的調節(jié)范圍很小，所以應接成分壓式．
②被測電阻阻值與電壓表內阻差不多，應選擇電流表內接法．
③被測電阻流過的最大電流大約1mA，電流表應換用3毫安的量程．
④電壓表的量程應選3V檔．
（2）電路如圖

故答案為：（1））①由于滑動變阻器阻值遠小于被測電阻的阻值，若做限流用，則電壓的調節(jié)范圍很小，所以應接成分壓式．
②被測電阻阻值與電壓表內阻差不多，應選擇電流表內接法．
③被測電阻流過的最大電流大約1mA，電流表應換用3毫安的量程．
④電壓表的量程應選3V檔．
（2）如圖
點評：測量電阻最基本的原理是伏安法，電路可分為測量電路和控制電路兩部分設計．測量電路要求精確，誤差小，可根據電壓表、電流表與待測電阻阻值倍數關系，選擇電流表內、外接法．控制電路關鍵是變阻器的分壓式接法或限流式接法．