Question

13．用以下器材測量一待測電阻R_x的阻值（約100Ω）．
電源E，電動勢約為6.0V，內(nèi)阻很��；電流表A₁（量程50mA內(nèi)阻為r₁=20Ω）
電流表A₂（量程300mA，內(nèi)阻約為4Ω）定值電阻R₀，阻值R₀=20Ω
滑動變阻器R，最大阻值10Ω單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干．

①要求測量中盡量減小誤差，并測多組數(shù)據(jù)．試在圖1的虛線框中畫出測量電阻R_x的一種實驗電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）．
②根據(jù)你所畫的電路原理圖，完成圖2所示的實物連線圖
③若某次測量中電流表A₁的示數(shù)為I₁，電流表A₂的示數(shù)為I₂．則由已知量和測量量計算R_x的表達式為R_x=$\frac{{（{I_2}-{I_1}）{R_0}}}{I_1}-{r_1}$．

Answer 1

分析 該題用伏安法測量待測電阻，由于沒有電壓表，則需將電流表與定值電阻串聯(lián)當(dāng)電壓表使用，用電流表A₁測量通過待測電阻的電流，用電流表A₂與定值電阻串聯(lián)，當(dāng)電壓表使用．根據(jù)歐姆定律求出待測電阻的阻值表達式

解答 解：（1）用電流表A₁測量通過待測電阻的電流，用電流表A₂與定值電阻串聯(lián)，當(dāng)電壓表使用．由于滑動變阻器的阻值比待測電阻小得多，若滑動變阻器采用限流式接法，測量誤差較大，所以滑動變阻器采用分壓式接法．電路圖如圖所示．
（2）根據(jù)電路圖連接實物圖，注意滑動變阻器的分壓式接法，以及電表的極性．如圖所示．
（3）根據(jù)歐姆定律得，待測電阻與電流表A₁兩端間的電壓為U=I₁（R₀+r₂），則待測電阻${R}_{X}=\frac{{I}_{1}（{R}_{0}+{r}_{2}）}{{I}_{2}}-{r}_{1}$．
故答案為：（1）電路圖如圖所示．（2）實物連線圖如圖所示．（3）${R}_{X}=\frac{{I}_{1}（{R}_{0}+{r}_{2}）}{{I}_{2}}-{r}_{1}$．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握滑動變阻器分壓式和限流式接法的區(qū)別，以及掌握該實驗的原理，運用歐姆定律進行求解．