Question

为了测一个自感系数很大的线圈L的直流电阻R_L，实验室提供以下器材：

（A）待测线圈L（阻值约为2Ω，额定电流3A）

（B）电流表A₁（量程0.6A，内阻r₁=1Ω）

（C）电流表A₂（量程3.0A，内阻r₂约为0.2Ω）

（D）滑动变阻器R₁（0～l0Ω）

（E）滑动变阻器R₂（0～lkΩ）

（F）定值电阻R₃=10Ω

（G）定值电阻R₄=100Ω

（H）电源（电动势E约为9V，内阻很小）

（I）单刀单掷开关两只S₁、S₂，导线若干．

要求实验时，改变滑动变阻器的阻值，在尽可能大的范围内测得多组A_l表和A₂表的读数I₁、I₂，然后利用给出的I₂-I₁图象（如乙图所示），求出线圈的电阻R_L的准确值．

①实验中定值电阻应选用______，滑动变阻器应选用________。（填写器材前面的序号，如：A、B、C等，直接写器材名称或符号均不得分）

②请你画完图甲方框中的实验电路图_____________。

③实验结束时应先断开开关_______.

④由I₂-I₁图象，求得线圈的直流电阻R_L=_______Ω.

Answer

(1)F , D （2）如图所示;

(3)S2 (4)2.2Ω.

【解析】（1）测量线圈的电阻一般采用伏安法，为了防止测量自感系数很大的线圈断电产生的大自感电流烧坏电表，可与电表串联一个开关． 由于待测线圈L的阻值约为2Ω，额定电流为2A，最大电压为4V，而电源电动势为9V，所以定值电阻选F、滑动变阻器选D即可．
（2）由于本实验尽可能大的范围内测得数据，所以必须采用滑动变阻器的分压接法；电流表A2的量程大，所以电流表A2外接电路进行测量，电路如图所示．

（3）实验结束时为了防止测量自感系数很大的线圈断电产生的大自感电流烧坏电表，应先断开开关S2 .
（4）由电路图知自感线圈两端的电压与下边支路电压相等，所以I1（R1+r1）=（I2-I1）RL
得：

从I1--I2图象上选取一组数据，如（0.3，1.8）代入公式得：

点睛：本题的关键是据实验要求进行仪器的选择和滑动变阻器的解法的选择；要求电流或电压的测量值从零或很小开始逐渐增大的实验必须采用分压电路，且分压电路中滑动变阻器选择阻值较小的；仪器的选择应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取．