Question

14．有一個電阻R_x，其阻值大約在40Ω～50Ω之間，現(xiàn)要進一步準(zhǔn)確地測量其電阻，需測量多組數(shù)據(jù)，手邊現(xiàn)有器材如下：
電源E（電動勢12V，內(nèi)阻為0.5Ω）；
電壓表（量程3V、15V，內(nèi)阻約為10kΩ）；
電流表（量程0.6A、3A，內(nèi)阻約為1Ω）；
滑動變阻器R₁（阻值0～10Ω，額定電流2A）；
滑動變阻器R₂（阻值0～1750Ω，額定電流0.3A）；
開關(guān)S和導(dǎo)線若干．
（1）電流表的量程應(yīng)選0～0.6A，滑動變阻器應(yīng)選用R₁．
（2）在虛線方框內(nèi)畫出實驗電路圖．

Answer 1

分析 本題的關(guān)鍵是首先根據(jù)歐姆定律求出通過估算待測電阻的最大電流來選擇電流表的量程，再根據(jù)閉合電路歐姆定律電路和電流表最小讀數(shù)，估算出電路中需要的最大電阻，來選擇滑動變阻器；第（2）問的關(guān)鍵是根據(jù)${R}_{x}^{2}$與R_vR_A大小關(guān)系說明電流表應(yīng)采用外接法，根據(jù)電流表能讀數(shù)的最小電流和閉合電路歐姆定律求出電路中的最大電阻，說明滑動變阻器可以采用分壓式．

解答 解：（1）由于電源的電動勢為12V，
根據(jù)$I=\frac{E}{{R}_{x}}=\frac{12V}{40Ω}=0.3A$可知通過待測電阻的最大電流約為0.3A，所以電流表應(yīng)選0.6A的量程；
根據(jù)閉合電路歐姆定律電路和電流表最小讀數(shù)，可求出電路中需要的最大電阻為：
$R=\frac{E}{{I}_{min}}=\frac{12V}{\frac{1}{3}×0.6A}=60Ω$，由于待測電阻電阻為40～50，所以滑動變阻器應(yīng)用R₁；
（2）實驗要求準(zhǔn)確地測量其電阻，由上面分析可知滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，由于滿足${R}_{x}^{2}$＜R_vR_A，所以電流表應(yīng)用外接法，作出實驗電路圖如圖所示：

故答案為：（1）0～0.6A；    R₁；  （2）實驗電路圖如圖所示；

點評 通過電路的估算來選擇電表的量程；注意伏安法測電阻時電流表內(nèi)外接法的選擇方法，以及滑動變阻器采用分壓式接法和限流式接法的選擇原則．