Question

（10分）待測電阻R_x的阻值約為20，現要測量其阻值，實驗室提供器材如下：

A．電流表A1（量程150mA，內阻約為10）

B．電流表A2（量程20mA，內阻r2＝30）

C．電壓表V（量程15V，內阻約為3000）

D．定值電阻R0＝100

E．滑動變阻器R₁，最大阻值為5，額定電流為1.0A
F．滑動變阻器R₂，最大阻值為50，額定電流為0.5A
G．電源E，電動勢E＝4V（內阻不計）
H．電鍵S及導線若干
（1）為了使電表調節范圍較大，測量準確，測量時電表讀數不得小于其量程的，請從所給的器材中選擇合適的實驗器材     _______________________（均用器材前對應的序號字母填寫）；
（2）根據你選擇的實驗器材，請你在虛線框內畫出測量R_x的最佳實驗電路圖并標明元件符號；

（3）待測電阻的表達式為R_x＝________________，式中各符號的物理意義為_______________________。

Answer 1

（1）ABDEGH（凡是選C項的一律0分）（2）見解析（3）

試題分析：（1）電源電動勢E＝4V，電壓表的量程是15V，而實驗中要求電表讀數不得小于其量程的 ，所以電壓表不能用，只能用電流表A ₂和定值電阻R₀＝100串聯改裝成一個電壓表，其量程為 ,所以選擇的儀器為 ABDEGH.
（2）為了能夠精確的測出待測電阻中的電流，采用電流表A₁的外接法，選取的滑動變阻器R₁，其最大值小于待測電阻，故采用分壓式接法，電路設計如下圖，

補充說明：控制電路采用分壓式和限流式均給分，但分壓式電路滑動變阻器應使用R₁，限流式電路滑動變阻器應使用R₂
（3）待測電阻兩端的電壓為：，待測電阻兩端的電流為,由歐姆定律得：  , 其中I₁、I₂分別為 A₁和A₂表示數，R₀與r₂分別為定值電阻和A₂內阻的阻值。