Question

11．一个阻值约为200Ω待测电阻R的阻值，多用表测量该元件的电阻，选用某一倍率的电阻档测量，发现多用表指针偏转很小，因此需选择倍率的电阻档（填“更高”或“更低”0，并重新调零后再进行测量，若多用表中的电池旧了，但其电动势不变，内阻增大了，且仍能调到满偏电流，用它测得的电阻值将（填“偏大”“偏小”或“不变”）．
若要用伏安法更精确地测量，实验室提供如下器材：
电池组E：电动势3V，内阻不计
电流表A₁：量程0-15mA，内阻约为100Ω
电流表A₂：量程0-300μA，内阻为100Ω
滑动变阻器R₁：阻值范围0.20Ω
定值电阻R₂，阻值为9000Ω   电键S、导线若干

请回答下面问题：
（1）在图2方框中画出完整测量R_i阻值的电路图，并在图中标明器材代号：
（2）调整滑动变阻器R₁，两表的示数如图1所示，可读出电流表A₁的示数为8.0mA；电流表A₂的示数为150μA；R_i=170.625Ω．

Answer 1

分析 （1）根据实验器材与实验原理选择实验器材，然后确定电流表与滑动变阻器接法，作出电路图．
（2）根据图示电表读出其示数，应用欧姆定律求出电阻阻值．

解答 解：（1）通过待测电阻的最大电流约为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{200}$=0.015A=15mA，电流表应选择A₁，没有电压表，可以用电压表A₂与定值电阻串联改装成电压表测电压，由于电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，由于待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示：

（2）由图示电流表可知，电流表A₁的示数为8.0mA，电流表A₂的示数为150μA，
待测电阻阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{{I}_{2}（{R}_{A2}+{R}_{2}）}{{I}_{1}}$=$\frac{150×1{0}^{-6}×（100+9000）}{8.0×1{0}^{-3}}$=170.625Ω；
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）8.0；150；170.625．

点评 本题考查了设计电路图、电表读数、求待测电阻阻值，本实验没有电压表，可以把电流表改装成电压表测电压；根据题意确定电流表与滑动变阻器的接法是设计电路图的关键；对电表读数时视线要与电表刻度线垂直．