Question

4．某同學為確定某電子元件的電學特性，進行如下測量．
（1）用多用電表測量該元件的電阻，選用“×100”倍率的歐姆擋測量，發(fā)現多用電表指針偏轉過小，因此需選擇“×1k”倍率的歐姆擋（填“×10”或“×1k”），并進行歐姆調零后再次進行測量，之后多用電表的示數如圖1所示，測量結果為7kΩ．

（2）某同學想精確測得上述電子元件的電阻R_x，實驗室提供如下器材：
A．電流表A₁（量程200mA，內阻r₁約為2Ω）
B．電流表A₂（量程50mA，內阻r₂=10Ω）
C．電流表A₃（量程0.6A，內阻r₃約為0.2Ω）
D．定值電阻R₀=30Ω
E．滑動變阻器R₁（最大阻值約為10Ω）
F．滑動變阻器R₂（最大阻值約為1000Ω）
G．電源E（電動勢為4V）
H．開關S、導線若干
回答：①某同學設計了測量電子元件的電阻R_x的一種實驗電路如圖2所示，為保證測量時電流表讀數不小于其量程的$\frac{1}{3}$，M、N兩處的電流表應分別選用B和A；為保證滑動變阻器便于調節(jié)，滑動變阻器應選用E．（填器材選項前相應的英文字母）
②若M、N電表的讀數分別為I_M、I_N，則R_x的計算式為R_x=$\frac{（{I}_{N}-{I}_{M}）{R}_{0}}{{I}_{M}}$-r₂．（用題中字母表示）

Answer 1

分析 （1）用歐姆表測電阻要選擇合適的擋位使指針指在中央刻度線附近，歐姆表指針示數與擋位的乘積是歐姆表示數．
（2）根據圖示電路圖選擇電流表，為方便實驗操作應選擇最大阻值較小的滑動變阻器；根據電路圖應用歐姆定律求出電阻表達式．

解答 解：（1）用多用電表測量該元件的電阻，選用“×100”倍率的歐姆擋測量，發(fā)現多用電表指針偏轉過小，說明所選擋位太小，為準確測電阻，需選擇“×1k”倍率的歐姆擋，并進行歐姆調零后再次進行測量；由如圖1所示表盤可知，測量結果為：7×1k=7kΩ．
（2）①由圖示電路圖可知，流過M處的電流大于流過N處的電流，因此M、N兩處的電流表應分別選用B和A；為保證滑動變阻器便于調節(jié)，滑動變阻器應選用E．
②待測電阻阻值：R_x=$\frac{{U}_{X}}{{I}_{X}}$=$\frac{{（I}_{N}-{I}_{M}）{R}_{0}-{I}_{M}{r}_{2}}{{I}_{M}}$=$\frac{（{I}_{N}-{I}_{M}）{R}_{0}}{{I}_{M}}$-r₂；
故答案為：（1）×1k；進行歐姆調零；7k；（2）①B；A；E；②$\frac{（{I}_{N}-{I}_{M}）{R}_{0}}{{I}_{M}}$-r₂．

點評 用歐姆表測電阻要選擇合適的擋位使指針指在中央刻度線附近，當指針偏角太小時說明所測電阻較大，所選擋位太小，應選擇大擋；如果指針偏角太大，說明所測電阻較小，所選擋位太大，應換用小擋；歐姆表換擋后要進行歐姆調零．