Question

（6分）某待測電阻R_x的阻值約為20Ω，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10Ω）

B．電流表A2（量程20mA，內阻r2=20Ω）

C．定值電阻R0=100Ω

D．滑動變阻器R，最大阻值約為10Ω

E．電源E，電動勢E約為4V（內阻不計）
F．電鍵S及導線若干
（1）根據上述器材完成此實驗，測量時要求電表讀數不得小于其量程的，請你在線框內畫出測量R_x的一種實驗原理圖（圖中元件使用題干中相應英文字母符號標注）。
（2）實驗時電流表A₁的讀數為I₁，電流表A₂的讀數為I₂，用已知的和測得的物理量表示R_x=__________。（用字母表示）

Answer 1

（1） 如圖所示：        

（2）I₂(r₂+R₀)/(I₁-I₂)       

試題分析：（1）電動勢E=4v，待測電阻大約為R_x=20Ω，通過電阻的最大電流約為I=E/R_x=200mA，則測量電流的電流表選擇A₁；由于沒有電壓表，用電流表A₂和定值電阻R₀進行改裝；據R_X²=400<R_AR_V，電流表A₁用外接法，滑動變阻器阻值較小，用分壓式。（2）據電路圖可得電阻兩端電壓為U=I₂(r₂+R₀)，通過電阻的電流為I=I₁-I₂，所以待測電阻的阻值為R_x= I₂(r₂+R₀)/(I₁-I₂)。