Question

要測定一個自感系數很大的線圈L的直流電阻，實驗室提供如下表的器材。
小題1:實驗時，要求兩個電表的調節范圍盡可能大，請將圖中的電路圖補充完整；
小題2:實驗結束時，應先斷開開關__⑥__（選填“S₁”或“S₂”）；
小題3:為了提高實驗精度，電路圖中的電阻R應選擇定值電阻   ⑦ （選填“R₁”或“R₂”）；
小題4:選擇合適的電阻后，表A₁和表A₂的讀數分別為I₁、I₂，多次測量描繪出I₁——I₂圖象（如圖所示），則利用圖象可求出電感線圈的電阻R_L=   ⑧  Ω。

器材	規格
待測線圈L	阻值約為2Ω~3Ω，額定電流為2
電流表A1	量程為0.6A，內阻為2Ω
電流表A2	量程為3A，內阻約為0.4Ω
滑動變阻器R′	阻值為0~10Ω
定值電阻R1	R1=8Ω
定值電阻R2	R2=160Ω
電池組E	電動勢為9V，內阻很小

 

Answer 1

小題1:如圖所示

小題2:S₂
小題3:R₁
小題4:2.5Ω（2.3Ω~2.6Ω）

(1)題目中要求兩個電表的調節范圍盡可能大，因此用滑動變阻器的分壓接法，電流表的示數可以從零開始變化。
(2)    若先斷開開關，由于斷電自感，線圈L中產生很大的自感電動勢，在與線圈相連的開關，電阻R 以及電流表A₁構成的回路中產生的感應電流容易燒壞電流A₁
(3)    待測線圈的阻值約為2Ω~3Ω，額定電流為2，因此待測線圈兩端的最大電壓為6V，那么如果選R₂=160Ω，通過電流表A₁的最大電流為,測量范圍太小，與題目要求不符。
(4)由電路的串并聯關系可得：①  ,②
由①②得,圖像的斜率 ③,所以從圖像上任取兩點求斜率代入③就可求出線圈L的電阻。