Question

【題目】一玩具電動(dòng)機(jī)M的額定電壓為3V，其線圈的電阻Rx大約為15Ω，當(dāng)其兩端電壓達(dá)到0.3V時(shí)，電動(dòng)機(jī)才會(huì)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。為了盡量準(zhǔn)確測(cè)量線圈的電阻Rx，某同學(xué)設(shè)計(jì)了部分電路原理圖如圖所示，可供選擇的器材有：

A．電流表A1（0～20mA、內(nèi)阻約10Ω）

B．電流表A2（0～200mA、內(nèi)阻約5Ω）

C．滑動(dòng)變阻器R1（0～10Ω，額定電流2A）

D．滑動(dòng)變阻器R2（0～2kΩ，額定電流1A）

E．電壓表V（2.5V，內(nèi)阻約3kΩ）

F．電源E（電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻不計(jì)）

G．定值電阻（阻值為R）

H．開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干

（1）應(yīng)選擇的電流表為_______，滑動(dòng)變阻器為_______；（填選項(xiàng)前的字母序號(hào)）

（2）測(cè)量過(guò)程中要保持電動(dòng)機(jī)處于_______（選填“轉(zhuǎn)動(dòng)”或“不轉(zhuǎn)動(dòng)”）狀態(tài)，下列四個(gè)定值電阻的阻值R中，最合適的是_______；

A．1200Ω B．120Ω

C．50Ω D．20Ω

（3）請(qǐng)把虛線框內(nèi)的電路原理圖補(bǔ)充完整；

（4）某次實(shí)驗(yàn)中，電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，則計(jì)算電動(dòng)機(jī)導(dǎo)線圈電阻的表達(dá)式Rx=_______。

Answer 1

【答案】 A C 不轉(zhuǎn)動(dòng) B

【解析】（1）電動(dòng)機(jī)線圈的電阻Rx大約為15Ω，為了保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，其兩端電壓不超過(guò)0.3V，可估算其電流I==0.02A，不超過(guò)20mA，所以電流表選擇A；滑動(dòng)變阻器若選用限流式接法，用2kΩ不便于操作，用10Ω調(diào)節(jié)范圍太小，不宜用限流式接法，最好用分壓式接法，所以滑動(dòng)變阻器選擇C。
（2）測(cè)量過(guò)程中要保持電動(dòng)機(jī)處于不轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)可視為純電阻，電流I不能超過(guò)0.02A，當(dāng)電壓表達(dá)到滿偏電壓2.5V時(shí)，R==125Ω，即電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻和定值電阻的總和為125Ω，故定值電阻應(yīng)選120Ω最合適；故選B。
（3）所選電流表內(nèi)阻約10Ω，電壓表內(nèi)阻約3kΩ，由于，所以應(yīng)選擇外接法，又滑動(dòng)變阻器選用分壓式接法，電路補(bǔ)充連線如圖所示。

（4）根據(jù)歐姆定律有：Rx+R=
所以有：Rx=-R。