Question

（2013?河南模擬）電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的儀器選擇
（1）電表校對(duì)中電阻的選擇，有一改裝的電流表A₁需要與一標(biāo)準(zhǔn)電流表A₂進(jìn)行校對(duì)，采用如圖所示的電路，其中E為電源，R₀為一限流電阻，R為一可變電阻，S為電鍵，限流電阻能夠限制電路中的最大電流，使之不超出電流表的量程過多，從而對(duì)電流表起保護(hù)作用．實(shí)驗(yàn)中已有的器材及其規(guī)格如下：蓄電池E（電動(dòng)勢(shì)6v，內(nèi)阻約為0.3Ω），改裝電流表A₁（量程0-0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）標(biāo)準(zhǔn)電流表A₂（量程0-0.6A-3A，內(nèi)阻不超過0.04Ω）
實(shí)驗(yàn)中備有的電阻器規(guī)格如下：
A．固定電阻（阻值8Ω，額定電流2A）
B．固定電阻（阻值15Ω，額定電流2A）
C．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0-20Ω．額定電流2A）
D．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0-200Ω，額定電流2A）
已知兩個(gè)表的刻度盤上都將量程均勻分為6大格，要求從0．lA起對(duì)每條刻線一一進(jìn)行核對(duì)，為此，從備用的電阻器中，R₀應(yīng)選用

A

，R應(yīng)選用

D

．（用字母代號(hào)填寫）
（2）電阻測(cè)量時(shí)的電表的選擇，用伏安法測(cè)量某一電阻R_x的阻值，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下：
A．待測(cè)電阻R_x（阻值大約為5Ω，額定功率為1W）
B．電流表A₁（0-0.6A，內(nèi)阻0.2Ω）
C．電流表A₂（0-3A，內(nèi)阻0.05Ω）
D．電壓表V_l（0-3V，內(nèi)阻3KΩ）
E．電壓表V₂（0-15V，內(nèi)阻15KΩ）
F．滑動(dòng)變阻器R₀（0-50Ω）
G．蓄電池（電動(dòng)勢(shì)為6V）
H．電鍵、導(dǎo)線
為了較準(zhǔn)確測(cè)量R_x的阻值，保證器材的安全，以便操作方便，電壓表、電流表應(yīng)選擇（填寫儀器前的字母）

B、D

，并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題意由歐姆定律求出電路最小與最大電阻，然后選擇定值電阻與滑動(dòng)變阻器．
（2）已知待測(cè)電阻額定功率，由電功率的變形公式求出電阻額定電壓，根據(jù)該額定電壓選擇電壓表；
根由電功率公式的變形公式求出電阻的額定電流，根據(jù)該電流選擇電流表；
為保證電路安全，并實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量求平均值，減小誤差，在電路中應(yīng)串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器，然后根據(jù)伏安法測(cè)電阻的原理作出實(shí)驗(yàn)電路圖

解答：解：（1）已知改裝表量程為0～0.6A，要求從0.1A起對(duì)每條刻線進(jìn)行核對(duì)，
電路中最大電流不能小于0.6A，最小電流不能大于0.1A，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，
由歐姆定律可知，電路最小電阻約為：R_總最小=

E

I最大

=

6V

0.6A

=10Ω，
最大總電阻最大值約為：R_總最大=

E

I最小

=

6V

0.1A

=60Ω，
電路中最小總電阻不能大于10Ω，電路中除固定電阻和滑動(dòng)變阻器外，
其它電阻總阻值等于0.44Ω，所以固定電阻R₀應(yīng)選用A、8Ω；
最大總電阻最大值約為60Ω，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用：D、200Ω．
（2）①∵P=

U2

R

，
∴電阻額定電壓約為U=

PR

=

1W×5Ω

≈2.2V，
因此可以選量程為3V，內(nèi)阻3kΩ的電壓表V₁；
∵P=I²R，
∴電阻的額定電流I=

P R

=

1W 5Ω

≈0.45A，
因此可以選量程為0.6A，內(nèi)阻為0.2Ω的電流表A₁；
②伏安法測(cè)電阻，電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表、待測(cè)電阻組成串聯(lián)電路，
電壓表并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．
故答案為：（1）A；D；（2）B、D；電路圖如圖所示．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選取、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，是實(shí)驗(yàn)的�？紗栴}，一定要掌握；本題難度不大，熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題．