Question

（2007?南京二模）某同學(xué)要用“伏安法”測(cè)定一個(gè)待測(cè)電阻R_x（阻值約為200Ω）的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：
電池組E（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)）；
電流表A₁（量程為0～10mA，內(nèi)阻約為40Ω～60Ω）；
電流表A₂（量程為0～500μA，內(nèi)阻為1000Ω）；
滑動(dòng)變阻器R₁（阻值范圍為0～20Ω，額定電流為2A）；
電阻箱R₂（阻值范圍為0～9999Ω，額定電流為1A）；
開關(guān)S，導(dǎo)線若干．

請(qǐng)你幫助該同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)中的下述問題（實(shí)驗(yàn)中應(yīng)盡可能的考慮更加準(zhǔn)確地測(cè)量R_x的阻值）：
（1）上述器材中缺少電壓表，需選一只電流表將它改裝成電壓表．請(qǐng)?jiān)趫D甲所示方框中畫出將電流表改裝成電壓表的電路原理圖，并在圖中標(biāo)明所用器材的代號(hào)．
（2）請(qǐng)?jiān)趫D乙的方框中畫出測(cè)量R_x阻值的電路圖，并在圖中標(biāo)明各器材的代號(hào)．              
（3）實(shí)驗(yàn)中，將電阻箱R₂的阻值調(diào)為4000Ω，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R₁，使兩表的示數(shù)如圖所示，可讀出電流表
A₁的示數(shù)是

6.4mA

，電流表A₂的示數(shù)是

240μA

，測(cè)得R_x的阻值是

1.9×10²Ω

．

Answer 1

分析：將電流表改裝為電壓表，需串聯(lián)電阻起分壓作用．通過待測(cè)電阻的大小確定電流表的內(nèi)外接，由于滑動(dòng)變阻器阻值較小，從測(cè)量誤差角度確定滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法．根據(jù)歐姆定律求出待測(cè)電阻的阻值．

解答：解：（1）將小量程的電流表改裝成電壓表，電流表需要知道兩個(gè)參數(shù)：量程和內(nèi)阻，故電流表選A₂．分壓電阻阻值必須知道，故選R₂．
如左圖所示．

（2）將電流表A₂改裝為電壓表內(nèi)R_V=6000Ω，可知待測(cè)電阻與電流表內(nèi)阻相當(dāng)，屬于小電阻，電流表采用外接法．由于滑動(dòng)變阻器阻值較小，若采用限流式接法，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，電流、電壓變化較小，測(cè)量誤差大，所以采用滑動(dòng)變阻器分壓式接法．如右圖所示．
（3）兩表的示數(shù)如圖所示，可讀出電流表A₁的示數(shù)是6.4mA，電流表A₂的示數(shù)是240μA，
根據(jù)歐姆定律，R_x=

240μA×(1000+4000)Ω

6.4mA

≈1.9×10²Ω．
故答案為：（1）如圖
（2）如圖
（3）6.4mA，240μA，1.9×10²Ω

點(diǎn)評(píng)：本題是電表改裝與伏安法測(cè)量電阻兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的組合，考查靈活選擇器材和實(shí)驗(yàn)方法的能力．