Question

9．为了测定一个“6.3V，1W”的小电珠的电阻，某同学采用了以下方法：
（1）如图1为一多用电表示意图．该多用电表的电阻测量档共有×1、×10、×100、×1k四个档次，现用该表测量小电珠的电阻，他测量的部分操作步骤如下，请在横线上填写相关内容：
①调节选择开关，使它的尖端指向×10档，发现指针偏角太大，于是调节选择开关，使它的尖端指向×1档位；
②将红、黑表笔分别插入正、负插孔中，表笔相互接触，调节欧姆调零旋钮，使电表指针向欧姆档零刻线；
③将红黑表笔与待测电阻两端相连，进行测量，读出待测电阻的阻值：某同学在测量时，电表的读数如图1，则此时电珠的阻值为18Ω．
（2）为了较准确地测定这个小电珠正常发光时的电阻，该同学在实验室找来了下列实验器材：
A．电流表A：（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）
B、毫安表A：（量程0～200mA，内阻约0.5Ω）
C、电压表C：（量程0～10V，内阻约1KΩ）
D、电压表V：（量程0-15V，内阻约1.5kΩ）
E、电源E（E=9V，最大允许电流1A）
F、滑动变阻器R1（最大值10Ω，最大功率1W）
G、滑动变阻器R2（最大阻值60Ω，最大功率10W）
H、导线若干，开关一个
①实验时，应选用的器材是E、H和BCG或BCF（填仪器前面的字母）．
②在图2的线框中画出实验的电路图，要求测量误差尽可能小．

Answer 1

分析 本题（1）根据欧姆表的使用方法即可求解；题（2）根据小灯泡的额定电流大小选择电流表的量程；根据小灯泡的额定电压选择电压表的量程；根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻可知变阻器${R}_{2}^{\;}$应采用限流式接法，变阻器${R}_{1}^{\;}$应采用分压式接法；再根据小灯泡电阻满足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＜\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$可知电流表应用内接法，即电路应是“限流内接”或“分压内接”均可以．

解答 解：（1）①：欧姆表的指针偏角过大，说明待测小灯泡的阻值较小，即选的倍率太大，应将选择开关指向×1挡；
②：选档后应进行欧姆调零；
③：欧姆表的读数为：R=18Ω；
（2）：①：根据小灯泡的铭牌可知小灯泡的额定电流为I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1}{6.3}A$=0.16A=160mA，所以电流表应选择B；
由于小灯泡的额定电压为6V，电压表应选择C；
小灯泡在正常工作条件下的电阻为${R}_{x}^{\;}$=$\frac{{U}_{\;}^{2}}{P}$=$\frac{6.3×6.3}{1}Ω$≈40Ω，根据闭合电路欧姆定律，若变阻器采用限流式接法时，电路中需要的最大电阻应为${R}_{max}^{\;}$=$\frac{E}{{\frac{1}{3}I}_{A}^{\;}}$=$\frac{9}{\frac{1}{3}×0.2}Ω$=135Ω，所以变阻器的最大电阻应是${R}_{\\;变}^{\;}$=135-40=95Ω，与变阻器${R}_{2}^{\;}$的全电阻60Ω接近，所以采用限流式接法时变阻器应选择G；
由于变阻器${R}_{1}^{\;}$的全电阻远小于95Ω，因此变阻器${R}_{1}^{\;}$应采用分压式接法；再根据小灯泡电阻满足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＜\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$可知
所以应选用的器材是E、H和BCG或BCF；
②：由于小灯泡的电阻满足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}$＜$\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$，所以电流表应用内接法．
综上所述，电路应是限流内接电路或分压外接电路，如图所示：
或
故答案为：（1）①×1，②欧姆调零旋钮，③18
（2）①BCG或BCF，②如图

点评 应明确：①当欧姆表的指针偏角过大时应选择较小的倍率，偏角过小时应选择较大的倍率；②当变阻器能满足电路中需要的最大电阻时应用限流式接法，当变阻器的全电阻过小时变阻器应采用分压式接法．