Question

12．（1）一個阻值約為200Ω待測電阻R_x的阻值，多用表測量該   元件的電阻，選用某一倍率的電阻擋測量，發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)很小，因此需選擇更高倍率的電阻擋（填“更高”或“更低”），并重新調(diào)零后再進(jìn)行測量．若多用表中的電池舊了，但其電動勢不變，內(nèi)阻增大了，用它測得的電阻值將不變（填“偏大”“偏小”或“不變”）．
若要用伏安法更精確地測量，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：
電池組E：電動勢3V，內(nèi)阻不計
電流表A₁：量程0-15mA，內(nèi)阻約為100Ω
電流表A₂：量程0-300μA，內(nèi)阻為1000Ω
電壓表V：量程15V，內(nèi)阻約15kΩ
滑動變阻器R₁：阻值范圍0-20Ω
定值電阻R₂，阻值為 9000Ω     電鍵S、導(dǎo)線若干
請回答下面問題：

（2）在方框圖乙中畫出完整測量R_x阻值的電路圖，并在圖中標(biāo)明器材代號；
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器R₁，兩表的示數(shù)如圖甲所示，可讀出電流表A₁的示數(shù)是8.0mA，電流表A₂的示數(shù)是150μA，R_x=187.5Ω．

Answer 1

分析 （1）用歐姆表測電阻時，要選擇合適的檔位，使歐姆表指針指在表盤中央刻度線附近；根據(jù)閉合電路歐姆定律分析答題；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材與實(shí)驗(yàn)原理選擇實(shí)驗(yàn)器材，然后確定電流表與滑動變阻器接法，作出電路圖．
（3）根據(jù)圖示電表讀出其示數(shù)，應(yīng)用歐姆定律求出電阻阻值．

解答 解：（1）用多用表測量該元件的電阻，選用某倍率的電阻擋測量，多用表指針偏轉(zhuǎn)很小，
說明所選檔位太小，為準(zhǔn)確測量電阻，應(yīng)換更高倍率的擋位，并重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，再進(jìn)行測量；
若多用表中的電池舊了，電池電動勢不變、內(nèi)阻變大，用歐姆表測電阻，歐姆調(diào)零時，
由于滿偏電流I_g不變，由I_g=$\frac{E}{{R}_{內(nèi)}}$可知，歐姆表內(nèi)阻R_內(nèi)不變，歐姆表調(diào)零后測電阻時待測電阻阻值不變；
（2）通過待測電阻的最大電流約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{200}$=0.015A=15mA，電流表應(yīng)選擇A₁，沒有電壓表，可以用電壓表A₂與定值電阻串聯(lián)改裝成電壓表測電壓，由于電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻阻值，電流表應(yīng)采用外接法，由于待測電阻阻值遠(yuǎn)大于滑動變阻器最大阻值，為測多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，電路圖如圖所示：

（3）由圖示電流表可知，電流表A₁的示數(shù)為8.0mA，電流表A₂的示數(shù)為150μA，
待測電阻阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{{I}_{2}（{R}_{A2}+{R}_{2}）}{{I}_{1}}$=$\frac{150×1{0}^{-6}×（1000+9000）}{8.0×1{0}^{-3}}$=187.5Ω；
故答案為：（1）更高；不變；（2）電路如圖所示；（3）8.0mA；150μA；187.5．

點(diǎn)評 本題考查了設(shè)計電路圖、電表讀數(shù)、求待測電阻阻值，本實(shí)驗(yàn)沒有電壓表，可以把電流表改裝成電壓表測電壓；根據(jù)題意確定電流表與滑動變阻器的接法是設(shè)計電路圖的關(guān)鍵；對電表讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．