Question

有一待測的電阻器R_x，其阻值約在40～50Ω之間，實驗室準備用伏安法來測量該電阻值的實驗器材有：
電壓表V（量程0～10V，內電阻約20kΩ）；
電流表A₁，（量程0～500mA，內電阻約20Ω）；
電流表A₂，（量程0～300mA，內電阻約4Ω）；
滑動變阻器R₁（最大阻值為10Ω，額定電流為2A）；
滑動變阻器R₂（最大阻值為250Ω，額定電流為0.1A）；
直流電源E（電動勢為9V，內電阻約為0.5Ω）；
開關及若干導線．
實驗要求電表讀數從零開始變化，并能多測出幾組電流、電壓值，以便畫出I-U圖線．
（1）電流表應選用

A₂

．
（2）滑動變阻器選用

R₁

（選填器材代號）．
（3）請在如圖所示的方框內畫出實驗電路圖．

Answer 1

分析：由歐姆定律求出電路最大電流，根據該電流選擇電流表；根據電路電流及方便實驗操作的原則選擇滑動變阻器；
根據題目要求確定滑動變阻器的接法，根據待測電阻阻值與電表內阻的關系確定電流表采用內接法還是外接法，
然后作出實驗電路圖．

解答：解：（1）電路最大電流約為I=

U

RX

=

9V

40Ω

=0.225A=225mA＜300mA，因此電流表應選擇A₂；
（2）滑動變阻器R₂的額定電流是0.1A＜0.225A，且滑動變阻器R₂的最大阻值較大，
實驗操作不方便，為保證電路安全，方便實驗操作，滑動變阻器應選R₁；
（3）實驗要求電表讀數從零開始變化，因此滑動變阻器應采用分壓接法，
R_x阻值約在40～50Ω之間，電流表A₂內電阻約4Ω，電壓表V內阻約20kΩ，
電壓表內阻遠大于待測電阻阻值，因此電流表應采用外接法，實驗電路圖如圖所示．
故答案為：（1）A₂；（2）R₁；（3）電路圖如圖所示．

點評：本題考查了實驗器材的選擇、設計電路的設計，是實驗的常考問題，一定要掌握；實驗電路設計是本題的難點，確定滑動變阻器的接法、電流表的接法是正確解題的關鍵．