Question

10．某同学利用伏安法测量某未知电阻Rx的精确电阻（阻值恒定），进行了如下实验：
（1）他先用万用电表欧姆挡测该未知电阻的阻值．将开关置于×10挡位，指针示数如图，若想更准确一些，将开关置于×1k挡（×1或×1k）
（2）然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量该电阻：
A．直流电源E：电动势3V，内阻忽略
B．电流表A₁：量程0.3A，内阻约为0.1Ω
C．电流表A₂：量程3mA，内阻约为10Ω
D．电压表V₁：量程3V，内阻约为3KΩ
E．电压表V₂：量程15V，内阻约为50KΩ
F．滑动变阻器R₁：最大阻值10Ω
G．滑动变阻器R₂：最大阻值1000Ω
H．开关S，导线若干
①为较准确测量该电阻的阻值，要求各电表指针能有较大的变化范围，以上器材中电流表应选C（填“B”或“C”），电压表应选D（填“D”或“E”），滑动变阻器应选F（填“F”或“G”）
②请在右侧方框中画出实验电路原理图．

Answer 1

分析 （1）根据电阻R的额定电压3V，可知电压表选用量程是3V的即可；算出电阻的额定电流大约值，即可选择电流表．要求各电表指针能有较大的变化范围，变阻器应采用分压式接法，变阻器总电阻较小．
（2）根据待测电阻与两电表内阻进行比较，确定电流表的接法，变阻器采用分压式接法，即可设计出电路．

解答 解：（1）由图可知，将开关置于×10挡位，偏角太小；说明所选档位太小；应换大档位；根据题意可知应选择将开关置于×10挡位；
（2）①电源电压为3V，电压表应选量程0～3V电压表V₁，其额定电流约为0.003A=3mA，则电流表应选量程0～3mA电流表A₂，
由于题目要求各电表指针能有较大的变化范围，电路应该设计成滑动变阻器分压接法，电流表外接法，滑动变阻器应选阻值范围0～10Ω的滑动变阻器R₁．
②由图可知，电阻约为10000Ω；而电流表内阻为0.1Ω；电压表内阻为3000Ω；故为大电阻，应采用电流表内接法；误差较小，故电路图如图所示．
故答案为：（1）×1K；（2）①CDF；②如图．

点评 对于题目要求各电表指针能有较大的变化范围，一定要选用滑动变阻器的分压接法．根据$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$与$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$大小比较，确定电流表的接法．