Question

有一待测的电阻器R_x，其阻值约在40～50Ω之间，实验室准备用伏安法来测量该电阻值的实验器材有：
电压表V（量程0～10V，内电阻约20kΩ）；
电流表A₁，（量程0～500mA，内电阻约20Ω）；
电流表A₂，（量程0～300mA，内电阻约4Ω）；
滑动变阻器R₁（最大阻值为10Ω，额定电流为2A）；
滑动变阻器R₂（最大阻值为250Ω，额定电流为0.1A）；
直流电源E（电动势为9V，内电阻约为0.5Ω）；
开关及若干导线．

实验要求电表读数从零开始变化，并能多测出几组电流、电压值，以便画出I-U图线．
（1）电流表应选用

A₂

．
（2）滑动变阻器选用

R₁

（选填器材代号）．
（3）请在如图a所示的方框内画出实验电路图．
（4）将图b中器材连成符合要求的电路．

Answer 1

分析：由欧姆定律求出电路最大电流，根据该电流选择电流表；根据电路电流及方便实验操作的原则选择滑动变阻器；根据题目要求确定滑动变阻器的接法，根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表采用内接法还是外接法，然后作出实验电路图．

解答：解：（1）电路最大电流约为I=

U

Rx

=

9

40

A=0.225A=225mA＜300mA，因此电流表应选择A₂；
（2）滑动变阻器R₂的额定电流是0.1A＜0.225A，且滑动变阻器R₂的最大阻值较大，实验操作不方便，为保证电路安全，方便实验操作，滑动变阻器应选R₁；
（3）实验要求电表读数从零开始变化，因此滑动变阻器应采用分压式接法，R_x阻值约在40～50Ω之间，电流表A₂内电阻约4Ω，电压表V内阻约20kΩ，电压表内阻远大于待测电阻阻值，因此电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．
（4）连成符合要求的电路如图所示．
故答案为：（1）A₂；（2）R₁；（3）电路图如图所示．（4）连成符合要求的电路如图所示．

点评：本题考查了实验器材的选择、设计电路的设计，是实验的常考问题，一定要掌握；实验电路设计是本题的难点，确定滑动变阻器的接法、电流表的接法是正确解题的关键．