Question

兴趣小组为了测量某电阻R_x的阻值（约为30Ω），实验室可供选择的器材有：

电流表A₁(量程0~50mA，内阻约1Ω）

电流表A₂（量程0~3A，内阻约为0.12Ω）

电流表V₁（量程0~3V，内阻很大）

电流表V₂（量程0~15V，内阻很大）

电源E（电动势约为3V，内阻约为0.2Ω）

定值电阻R（20Ω，允许最大电流1.0A）

滑动变阻器R₁（0~10Ω）

单刀单掷开关S一个

导线若干

根据以上器材设计电路，要求尽可能减小测量误差，测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电流表读数有明显变化。

(1)电流表应选________，电压表应选_______。（填写器材符号）

(2)请在答题纸的方框内画出测量电阻R_x的实验电路图，并在电路图中标注所用元件对应的符号。_______

(3)若电压表示数为U，电流表示数为I，则待测电阻R_x的表达式为R_x=_________。

Answer

A1 V1

【解析】

(1) 电源电动势为3V，则电压表选V1；通过待测电阻的最大电流约为：

，选量程为3A的电流表读数误差太大；可以把定值电阻与待测电阻串联，此时电路最大电流约为：，电流表应选择A1；

(2) 定值电阻与待测电阻串联的总阻值约为30+20=50Ω，远大于滑动变阻器最大阻值10Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表可以采用外接法，电路图如图所示：

；

(3) 由欧姆定律可知，待测电阻阻值：。