Question

13．均勻刻度電阻表的第二十七屆青少年科技創(chuàng)新大賽獲獎(jiǎng)作品，其電路如圖示數(shù)，當(dāng)通過(guò)電流表的電流保持不變時(shí)，由電壓表的示數(shù)即可確定電阻阻值．若電壓表的讀數(shù)為U時(shí)，電流表讀數(shù)為I，內(nèi)阻為R_g，那么待測(cè)電阻的阻值R_x為$\frac{U}{I}-{R}_{g}$．因電壓表的刻度均勻，所以電阻表的刻度也均勻，將電壓表刻度換成電阻表刻度即可成為均勻刻度電阻表．

請(qǐng)你從下列儀器中選擇合適的儀器組裝成一均勻刻度的電阻表：
A．電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻不計(jì)；
B．滑功變阻器最大阻值為1OKΩ，允許最大電流1A；
C．滑功變阻器最大阻值為2OKΩ，允許最大電流2A：
D．電壓表量程為0-6V．內(nèi)阻約為10kΩ；
E．電流表量程為0-2mA，內(nèi)阻R_g=1000Ω
G．電流表量程為0-1A，內(nèi)阻R_g=0.1Ω
現(xiàn)欲設(shè)計(jì)一量程為0-5kΩ電阻表．合適的儀器選擇應(yīng)該是：
滑動(dòng)變阻器選擇B，電流表應(yīng)選擇E．
按圖2裝好儀器后，調(diào)試步驟如下：
（1）將滑動(dòng)變阻器調(diào)至連入電路最大阻值位置，閉合電鍵K；
（2）使紅黑表筆對(duì)接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表指針指到中間刻度，此時(shí)電壓表所示刻度確定為電阻0刻 度，并將電壓刻度換成電阻刻度．
（3）保持電鍵K閉合，在紅黑表筆之間連一待測(cè)電阻R_x，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表仍指到正中間刻度不變，若原電壓表示數(shù)為2.5V，那么R_x=1500Ω．
（4）保持電阻0刻度不變，若改變量程，使通過(guò)電流表的電流不變，電壓表、電源不變，只需改變電流表的內(nèi)阻即可．如果使該表量程變?yōu)?-1kΩ，需要給電流表并聯(lián)250Ω的電阻．

Answer 1

分析 電阻與電流表為串聯(lián)關(guān)系，由歐姆定律求得串聯(lián)的總電阻減去電流計(jì)的電阻可得待測(cè)電阻值；
電表的選取在滿足安全的前提下要追求準(zhǔn)確，好操作；
由歐姆定律與串并聯(lián)電路的特點(diǎn)確定要并聯(lián)值．

解答 解：因電阻與電流表串聯(lián)則由歐姆定律得：${R}_{x}=\frac{U}{I}-{R}_{g}$
滑動(dòng)變阻器選用改變單位長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)電阻小的以提高靈敏度，則選：B
由電源電壓為6V，且要求量程為0-5kΩ，則對(duì)應(yīng)電流小，則電流表選：E．
當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，有：${R}_{x}=\frac{U}{I}-{R}_{g}$=$\frac{2.5}{1×1{0}^{-3}}-1000$=1500Ω
當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電阻最大為1000Ω，則由歐姆定律：其總電流為：I=$\frac{6-1000×1×1{0}^{-3}}{1000}$=5mA，電流表電流不變?yōu)?mA，
則并聯(lián)電阻的電流為4mA，其電流值為電流表的4倍，則電阻為電流表的$\frac{1}{4}$，則并聯(lián)電阻為：R=$\frac{1}{4}$R_g=250Ω
故答案為：$\frac{U}{I}-{R}_{g}$，B，E，1500，250

點(diǎn)評(píng) 考查串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，由歐姆定律確定電流，電阻；要明確電路的結(jié)構(gòu)，較難的題．