Question

實驗題：
（1）有一待測的電阻器R_x，某同學用多用電表測其電阻．用已經調零且選擇旋鈕指向歐姆擋“×10”位置的多用電表測量，發現指針偏轉角度太大，這時應將選擇旋鈕指向歐姆擋“

×1

”位置，調零后測量，其表盤及指針所指位置如圖所示，則此段電阻絲的電阻為

22

Ω．
（2）某同學為了測電流表A₁的內阻精確值，有如下器材：
電流表A₁（量程300mA，內阻約為5Ω）；
電流表A₂（量程600mA，內阻約為1Ω）；
電壓表V（量程15V，內阻約為3kΩ）；
定值電阻R₀ （5Ω）；
滑動變阻器R₁（0～10Ω，額定電流為1A）；
滑動變阻器R₂（0～250Ω，額定電流為0.3A）；
電源E（電動勢3V，內阻較小）．
導線、開關若干．
①要求電流表 A₁的示數從零開始變化，且多測幾組數據，盡可能的減少誤差．請畫出測量用的電路圖，并在圖中標出所用儀器的代號．
②若選測量數據中的一組來計算電流表A₁的內阻r₁，則所用電流表A₁的內阻r₁表達式為r₁=

I   2 -I   1 I   1 R

0

；式中各符號的意義是

I

1

、

I

2

分別為電流表

A

1

、

A

2

示數，

R

0

是定值電阻大小

．

Answer 1

分析：本題（1）的關鍵是歐姆表倍率的選擇方法：若測量時指針偏角過大，說明待測電阻的阻值較小，應選擇小一檔的倍率，讀數時應等于讀數乘以倍率，不需要估讀；（2）題的關鍵是根據電動勢大小遠小于電壓表的量程可知不能使用電壓表，應將兩電流表進行適當連接，可根據兩電流表的量程關系考慮到將電流表

A

1

與定值電阻

R

0

并聯再與電流表

A

2

串聯，然后通過進行計算說明方案可行；根據要求電流從零調，說明滑動變阻器應用分壓式接法；然后根據歐姆定律列式解出

A

1

的電阻表達式即可．

解答：解：（1）指針偏轉角度太大，說明待測電阻阻值較小，應降低倍率，所以應將選擇旋鈕指向歐姆擋“×1”位置，讀數為R=22×1Ω=22Ω．
（2）①由于要求電流表的示數從零調，所以滑動變阻器應用分壓式接法；由于電源電動勢為3V，所以不能選擇量程為15v的電壓表，根據兩電流表量程大小關系，可考慮將電流表

A

1

與定值電阻

R

0

并聯再與電流表

A

2

串聯：此時通過待測電阻的電流為

I

R

=

I   1 r   1

R   0

=

300 ×10 -3   ×5

5

A=300mA，所以若

A

1

與定值電阻并聯，通過的總電流為600mA，與

A

2

的量程相當，所以方案可行，電路如圖所示：

②根據歐姆定律應有：

I

2

=

I

1

+

I   1 r   1

R   0

，解得r1=

I2-I1

I1

R0
其中

I

1

、

I

2

分別為電流表

A

1

、

A

2

示數，

R

0

是定值電阻大小．
故答案為：（1）×1，22
         （2）①如圖，②

I   2 -I   1 I   1 R

0

，

I

1

、

I

2

分別為電流表

A

1

、

A

2

示數，

R

0

是定值電阻大小

點評：歐姆表讀數時注意倍率的選擇方法和讀數要求；遇到測量電阻類問題時注意電表的反常規接法，可以先畫出電路圖圖，再通過電路的計算驗證方案是否可行．