Question

（2002?陜西）在用電壓表和電流表測電阻的實驗中，用滑動變阻器改變被測電阻兩端的電壓，讀取幾組電壓值和電流值，算出電阻，最后求出電阻的平均值．若被測電阻的阻值約為30歐，備有：
電流表1個，0～0.6安、0～3安兩個量程，
電壓表1個，0～3伏、0～15伏兩個量程，
電源四種，電壓分別為1.5伏、3伏、6伏、15伏，導線若干．
（1）畫出實驗電路圖：
（2）為了組成實驗電路，還需要的器材是

滑動變阻器

 
（3）為了減小電表讀數時的誤差，要求在幾次測量中，電表指針的示值大于量程的2/3．則電源應選用

15

 伏，電壓表應選用

0～15V

檔量程，電流表應選用

0～0.6A

檔量程．

Answer 1

分析：（1）使用電壓表和電流表測量電阻阻值，需要電流表與電阻串聯測量通過的電流，電壓表與電阻并聯測量兩端電壓，滑動變阻器與電阻串聯改變電路電流，據此畫出電路圖；
（2）在電路中，要控制電路通斷，需要開關；要改變電阻兩端電壓或電路電流，需要滑動變阻器串聯在電路中；
（3）根據電流表指針所在位置的要求，可以得到在兩個量程下，通過電阻的電流；已知電阻大約阻值和不同量程的電路電流，可以得到相應的電源電壓，將需要的電壓和通過的電源對比，確定電源電壓和電壓表的量程；最后根據電路最大電壓和電阻阻值，得到電流表選擇的量程．

解答：解：
（1）將電源、開關、待測電阻、滑動變阻器、電流表用導線組成串聯電路，電壓表與待測電阻并聯，電路圖如下；
（2）要控制電路的通斷，需要開關；要改變待測電阻兩端電壓和通過的電流，需要滑動變阻器串聯在電路中；
（3）題目已明確要求“在幾次測量中，電表指針的示值大于量程的2/3”，若按此要求，我們先看看在使用電流表各個量程時，電路中的電流情況：
對于0～0.6A量程，電路中的電流應大于0.6A×

2

3

=0.4A；對于0～3A量程，電路中的電流應大于3A×

2

3

A=2A；
由于被測電阻的阻值大約30Ω，可知電流表若用0～0.6A量程，則被測電阻兩端電壓大于0.4A×30Ω=12V；
電流表若用0～3A量程，則被測電阻兩端電壓大于2A×30Ω=60V．
由已知條件知，電源電壓應該選擇15V，電壓表選擇0～15V量程；
相反，如果電源電壓為15V，所以通過電阻的最大電流在

15V

30Ω

=0.5A左右，即電流表選擇0～0.6A．
故答案為：
（1）電路圖如下：
；
（2）滑動變阻器；開關；
（3）15；0～15V；0～0.6A．

點評：此題考查的是伏安法測電阻的電路圖的畫法和實驗器材的準備及電源、電流表、電壓表量程的選擇，其中量程和電源的選擇是難點，根據“電表指針的示值大于量程的2/3”確定電流表的量程，是解決此問題的關鍵一步．