Question

【題目】某實驗小組自制歐姆表來測量一個電阻的阻值，可供選擇的器材如下：

A．待測電阻Rx（約為200Ω）；

B．電源（電動勢E約為1.5V，內阻r約為10Ω）；

C．靈敏電流計G（量程1mA，內阻Rg=200Ω）；

D．定值電阻a（阻值Ra=50Ω）；

E．定值電阻b（阻值Rb=72Ω）；

F．滑動變阻器R1（阻值范圍為0~50Ω）；

G．滑動變阻器R2（阻值范圍為0~500Ω）；

H．開關，導線若干。

(1)小組同學首先設計了如圖（a）所示的電路，來測量電源的電動勢。實驗部分步驟如下：先閉合開關S1、S2，調節滑動變阻器R，使靈敏電流計指針滿偏；保持滑動變阻器滑片位置不動，斷開開關S2，讀出靈敏電流計的示數。

①靈敏電流計滿偏時流過電源的電流為______mA，實驗時滑動變阻器R應選_____（填“R1”或“R2”）。

②若實驗中斷開開關S2時，靈敏電流計的示數為0.80mA，則電源電動勢為______ V。

(2)該小組同學測出電動勢后，在圖（a）的基礎上制作歐姆表。他們去掉兩開關，增加兩支表筆M、N，其余器材不變，改裝成一個歐姆表，如圖（b）所示。緊接著他們用改裝后的歐姆表去測量待測電阻Rx的阻值，正確操作后，靈敏電流計讀數如圖（c）所示，則待測電阻Rx的阻值為__________Ω。

Answer 1

【答案】5 R2 1.44 192

【解析】

(1)[1]靈敏電流計G滿偏時，其電流為1mA，由于其內阻Rg=200Ω，則電流計兩端的電壓

所以通過定值電阻a的電流

則流過電源的電流為

[2]電源電動勢E約為1.5V，則滑動變阻器兩端電壓約為

則滑動變阻器的電阻約為

所以滑動變阻器應選擇R2（阻值范圍為0~500Ω）。

[3]第一次閉合開關S1、S2有

斷開S2后，有

聯立解得到

E=1.44V

(2)[4]根據歐姆表的原理，歐姆調零時，有

接待測電阻后，靈敏電流計的電流

則此時電流計兩端的電壓

所以通過定值電阻a的電流

則流過電源的電流為

則有

解得