Question

20．為了精確測量某一玩具電動機中線圈的電阻，某實驗小組設計了如圖甲所示的電路，可供選擇的儀器如下：
電流表A₁（0～3A，約0.1Ω）；                  滑動變阻器R₁（1000Ω）；
電流表A₂（0～100mA，約3Ω）；                滑動變阻器R₂（10Ω）；
定值電阻R₀=20Ω；電源E（3V，約1Ω）；        電壓表及開關(guān)、導線若干．

（1）請按圖甲將圖乙實物圖連接完整；
（2）應選擇的電流表是A₂，滑動變阻器是R₂；
（3）測量過程中應保證電動機不轉(zhuǎn)動（選填“轉(zhuǎn)動”或“不轉(zhuǎn)動”）；
（4）該實驗小組已將實驗測得的數(shù)據(jù)在圖丙中標出，請你由標出的點作出圖線，并根據(jù)圖線求得玩具電動機M中線圈電阻R=20Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖甲所示電路圖連接實物電路圖；
（2）根據(jù)電路最大電流選擇電流表，在保證安全的前提下，為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器；
（3）要測量電動機的線圈電阻，電動機應為純電阻電路，電動機不能轉(zhuǎn)動；
（4）根據(jù)坐標系中描出的點作出圖象，根據(jù)圖象應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出電動機線圈電阻．

解答 解：（1）根據(jù)圖甲所示電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：
（2）由圖丙所示可知，實驗所測量的最大電流約為70mA，則電流表應選A₂，由圖甲所示電路圖可知，滑動變阻器采用分壓接法，為方便實驗操作，滑動變阻器應選R₂；
（3）測電動機線圈電阻實驗過程中應保證電動機不轉(zhuǎn)動，使電動機成為純電阻電路．
（4）根據(jù)圖丙所示坐標系內(nèi)描出的點作出U-I圖象如圖所示：

由圖象可知，R_總=R₀+R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.050A}$=40Ω，
電動機線圈電阻：R=R_總-R₀=40-20=20Ω．
故答案為：（1）實物電路圖如圖所示；（2）A₂；R₂；（3）不轉(zhuǎn)動；（4）圖象如圖所示；20．

點評 本題主要考查了用伏安法測電阻的實驗問題，涉及實物連線、儀器選取、實驗原理的理解、數(shù)據(jù)處理，描點作圖等知識，屬于中檔題．