Question

下图是测量阻值约几十欧的未知电阻R_x的原理图，图中R₀是保护电阻（10Ω），R₁ 是电阻箱（0～99.9Ω），R是滑动变阻器，A₁和A₂是电流表，E是电源（电动势10V，内阻很小）。在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下：

（i）连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；

（ii）闭合S，从最大值开始调节电阻箱R₁，先调R₁为适当值，再调节滑动变阻器R，使A₁示数I₁ = 0.15记下此时电阻箱的阻值R₁和A₂示数I₂。

（iii）重复步骤（ii），再测量6组R₁和I₂值；

（iv）将实验测得的7组数据在坐标纸上描点。

根据实验回答以下问题：

①现有四只供选用的电流表：

A．电流表（0～3mA，内阻为2.0Ω）

B．电流表（0～3mA，内阻未知）

C．电流表（0～0.3A，内阻为5.0Ω）

D．电流表（0～0.3A，内阻未知）

A₁应选用        ，A₂应选用         。

②测得一组R₁和I₂值后，调整电阻箱R₁，使其阻值变小，要使A₁示数I₁ = 0.15A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值         （选填“不变”、“变大”或“变小”）。

③在坐标纸上画出R₁与I₂的关系图。

④根据以上实验得出R_x =          Ω。

Answer

① D、C；② 变大；③ 关系图线如图；④ 31.3

【解析】

试题分析：（1）A1示数I1=0.15A，则A1应选用量程为0.3A的电流表，由于只要知道电流大小即可，即选用D；根据R1与I2的关系图，可知，A2的量程为0.3A，且必须要知道其电阻，因此选用C；

（2）调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1=0.15A，则与其串联的两个电阻一个电流表的两端电压必须要在减小，因此只有应让滑动变阻器R接入电路的阻值在变大，才能达到这样的条件；

（3）根据题目中已知描的点，平滑连接，注意让图线分布在点的两边，删除错误的，如图所示；

（4）根据欧姆定律，则有：（R1+R0+RA1）IA1=I2（RX+RA2）；

整理可得：；

而R1与I2的图象的斜率；

则有：RX=kIA1-RA2=241.7×0.15-5=31.3Ω；

考点：测电阻。