Question

5．有一個阻值在100Ω～200Ω之間的未知電阻R_x，額定功率為0.25W，現在用伏安法準確測量它的阻值，備有以下器材：
A．量程0～50mA、內阻為20Ω電流表A₁；
B．量程0～3A、內阻為0.01Ω電流表A₂；
C．量程0～5V、內阻為10KΩ的電壓表V₁；
D．量程0～15V、內阻為20KΩ的電壓表V₂；
E．0～20Ω、允許電流2A的變阻器R；
F．電動勢12V、內阻為0.1Ω的直流電源E；
G．導線若干、開關適量．
（1）實驗中電壓表應選D．電流表應選A．
（2）為在較大范圍內多測量幾次電壓和電流值并減小誤差，請在虛方框中畫出實驗電路圖．
（3）閉會開關S前，變阻器的滑片應在分壓電路分壓為零的位置．

Answer 1

分析 （1）根據題意求出電阻的額定電壓與額定電流，然后選擇電壓表與電流表．
（2）根據待測電阻阻值與電表內阻的關系確定電流表的接法，根據待測電阻阻值與滑動變阻器最大阻值間的關系確定滑動變阻器的接法，然后作出電路圖．
（3）為保護電路安全，滑動變阻器采用分壓接法時閉合開關前滑片要置于分壓電路分壓為零的位置．

解答 解：（1）阻值在100Ω～200Ω之間的未知電阻R_x，額定功率為0.25W，
額定電壓：U=$\sqrt{PR}$=5V～7V，電壓表應選擇D；額定電流：I=$\sqrt{\frac{P}{R}}$=0.05A～0.035A，故電流表選擇A；
（2）待測電阻阻值約為100Ω～200Ω，電流表內阻約為20Ω，電壓表內阻約為20kΩ，電壓表內阻遠大于待測電阻阻值，
電流表應采用外接法，滑動變阻器最大阻值為20Ω，遠小于待測電阻阻值，為測多組實驗數據，滑動變阻器應采用分壓接法，電路圖如圖所示：

（3）由于滑動變阻器采用分壓接法，為保護電路安全，閉合開關前滑片應置于分壓電路分壓為零的位置．
故答案為：（1）D；A；（2）電路圖如圖所示；（3）分壓電路分壓為零的位置．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、設計實驗電路圖、實驗注意事項；要掌握實驗器材的選擇原則；本題關鍵是明確實驗原理，從實驗原理的角度考慮誤差來源并選擇實驗器材，基礎題目．