Question

某待测电阻R_x的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：

A．电流表A₁（量程150mA，内阻约为10Ω）

B．电流表A₂（量程20mA，内阻r₂=30Ω）

C．电压表V(量程15V，内阻15kΩ)

D．定值电阻R₀=100Ω

E．滑动变阻器R，最大阻值约为10Ω

F．滑动变阻器R，最大阻值约为1000Ω

G．电源E，电动势E=4V（内阻不计）

电键S及导线若干

（1）测量时要求电表读数不得小于其量程的，应选择的电表分别是________、________滑动变阻器是________。（填电表前面的字母符号）

（2）请你在线框内画出测量R_x的实验原理图（图中元件使用题干中相应英文字母符号标注）。（________）

（3）若实验时电流表A₁的读数为₁，电流表A₂的读数为，电压表V的读数为U，请根据画出的实验原理图，用已知的和测得的物理量表示R_x=__________。（用字母表示）

Answer

A B E

【解析】

(1)根据实验原理、电源电动势与题意选择所需电表；

(2)根据实验原理及所选实验器材设计实验电路；

(3)根据电路结构、应用欧姆定律可以求出待测电阻阻值的表达。

(1)[1][2][3]电源电动势为，电压表量程为，电压表量程太大，不能用电压表测电压，可以把已知内阻的电流表与定值电阻串联作电压表测电压，用电流表测量电流，为了分压法能够便于调节电压，所以选择阻值较小的滑动变阻器，故需要的电表的字母符号为：A、B、E；

(2)[4]由于改装的电压表内阻已知，故电流表采用外接法，滑动变阻器阻值较小，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示：

(3)[5]待测电阻两端电压：

通过待测电阻的电流：

待测电阻阻值：

其中、分别为电流表和的示数，和分别为定值电阻和电流表的阻值。