Question

10．有一電阻，阻值在100?-200?范圍內(nèi)，它的額定功率約為$\frac{1}{4}$W．現(xiàn)需要進(jìn)一步確定其阻值，手頭有如下一些器材，
電流表A₁：電阻為20?  量程 0-50mA
電流表A₂：電阻為20?  量程 0-100mA
電壓表V₁：電阻為10k?  量程 0-5V
電壓表V₂：電阻為20k?  量程 0-10V
滑動變阻器R₁：阻值范圍0-20?，額定電流2A
滑動變阻器R₂：阻值范圍0-100?，額定電流1A
電源E：電動勢12V    電鍵．導(dǎo)線等．
要求測量誤差盡可能�。�

（1）請你從上述器材中挑選出相應(yīng)的器材進(jìn)行實驗．電流表應(yīng)選用A₁ 電壓表應(yīng)選用V₂．用電流表．電壓表測量通過被測電阻的電流與電壓時，應(yīng)選用圖乙所示的聯(lián)接方式．選用滑動變阻器的理由：滑動變阻器用來起到分壓的作用，從節(jié)約能源的角度選小電阻即可．      
（2）一多用電表的電阻擋有三個倍率，分別是×1、×10、×100．用×10擋測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，應(yīng)換到×1擋．如果換擋后立即用表筆連接待測電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是歐姆調(diào)零，若補上該步驟后測量，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值是22Ω．

Answer 1

分析 根據(jù)額定功率可算出電阻的額定電流和額定電壓，來選擇電表的量程．根據(jù)滑動變阻器的最大阻值與待測電阻的關(guān)系，選擇變阻器的接法．由待測電阻與兩電表內(nèi)阻的關(guān)系選擇電流表內(nèi)、外接法．
表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，說明阻值較小，應(yīng)換用小量程，換擋后要重新調(diào)零

解答 解：（1）由題，由P=I²R，得，待測電阻額定電流為I=$\sqrt{\frac{P}{R}}$得I的范圍為$\frac{1}{20\sqrt{2}}$A-$\frac{1}{20}$A
所以電流表選A₁；電源的電動勢為12V；故電壓表應(yīng)選擇V₂；由于R＜$\sqrt{{R}_{A}{R}_{V}}$，屬于小電阻，故選擇電流表外接，采用圖乙所示電路的連接方式．滑動變阻器用來起到分壓的作用，從節(jié)約能源的角度選小電阻即可，所以選R₁；
（2）用×10擋測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大說明阻值較小，應(yīng)換用小量程，故換到×1擋；
多用電表使用測量電阻時每換擋后要重新歐姆調(diào)零，故題中缺少的步驟是：調(diào)零；
表盤的讀數(shù)為：22×1=22Ω
故答案為：（1）A₁；V₂，乙；滑動變阻器用來起到分壓的作用，從節(jié)約能源的角度選小電阻即可
（2）×1；調(diào)零（或重新調(diào)零），22．

點評 在電路設(shè)計問題中，往往通過估算電路中電流、電壓可能達(dá)到的最大值，來選擇電流表、電壓表的量程．
對于多用電表的使用，關(guān)鍵是明確歐姆表的讀數(shù)方法和減小測量誤差的方法．