Question

要测定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：

待测线圈L：阻值约为2 Ω，额定电流为2 A

电流表A₁量程为0．6 A，内阻为r₁＝0．5 Ω

电流表A₂量程为3．0 A，内阻r₂约为0．1 Ω

变阻器R₁，电阻变化范围为0～10 Ω

变阻器R₂，电阻变化范围为0～1 kΩ

定值电阻R₃ ＝10 Ω

定值电阻R₄＝100 Ω

电源E：电动势E约为9 V，内阻很小

单刀单掷开关两个S₁和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A₁表、A₂表的读数I₁、I₂，然后利用I₁－I₂图像求出线圈的电阻R_L。

   

（1）实验中定值电阻应该选________，滑动变阻器应选择________。

（2）请补充完整实物连线电路。（3）实验结束时应先断开开关________。

（4）I₁－I₂图像如图所示，若图线斜率为k，则线圈L的直流电阻R_L=      。（用题中所给字母表示）

Answer

（1）R3；R1；

（2）如图；

（3）S1（4）

【解析】

试题分析：（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R3、滑动变阻器选R1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，实物图电路如图所示．

（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S1 ．

（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：；解得：

考点：电阻的测量

【名师点睛】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；分压电路中滑动变阻器选择阻值较小的；对于电表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。