Question

12．在用電壓表和電流表測電阻R₀的實(shí)驗(yàn)中，若被測電阻R₀的阻值約為30Ω，備有：電流表一個，0-0.6A，0-3A兩個量程，電壓表一個，0-3V、0-15V兩個量程；電源四種，電壓分別為1.5V、3V、6V、15V；開關(guān)一個；導(dǎo)線若干．
（1）為了比較準(zhǔn)確地測出電阻R₀的阻值，還需要的器材是滑動變阻器；
（2）請?jiān)诖痤}卡的空框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；
（3）連接電路時，開關(guān)應(yīng)該是斷開的．
（4）為了減小電表讀數(shù)時的誤差，要求在幾次測量中，電表指針的示數(shù)大于量程的$\frac{2}{3}$，則電源應(yīng)選用15V，電壓表應(yīng)選用0～15V量程，電流表應(yīng)選用0～0.6A量程．

Answer 1

分析 （1）為了較準(zhǔn)確的測量R₀的電阻，要取多次測量的平均值以減小誤差，由此分析還需要的器材；
（2）使用電壓表和電流表測量電阻阻值，需要電流表與電阻串聯(lián)測量通過的電流，電壓表與電阻并聯(lián)測量兩端電壓，滑動變阻器與電阻串聯(lián)改變電路電流，據(jù)此畫出電路圖；
（3）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開；
（4）根據(jù)電流表指針?biāo)�在位置的要求，可以得到在兩個量程下，通過電阻的電流；已知電阻大約阻值和不同量程的電路電流，可以得到相應(yīng)的電源電壓，將需要的電壓和通過的電源對比，確定電源電壓和電壓表的量程；最后根據(jù)電路最大電壓和電阻阻值，得到電流表選擇的量程．

解答 解：
（1）為了比較準(zhǔn)確地測出電阻R₀的阻值，要取多次測量的平均值以減小誤差，需要用滑動變阻器改變電路電流；
（2）將電源、開關(guān)、待測電阻、滑動變阻器、電流表用導(dǎo)線組成串聯(lián)電路，電壓表與待測電阻并聯(lián)，如圖所示：
；
（3）為了保護(hù)電路，連接電路時，開關(guān)應(yīng)該是斷開的；
（4）由題上：在幾次測量中，電表指針的示值大于量程的$\frac{2}{3}$，若按此要求，我們先看看在使用電流表各個量程時，電路中的電流情況：
對于0～0.6A量程，電路中的電流應(yīng)大于0.6A×$\frac{2}{3}$=0.4A；對于0～3A量程，電路中的電流應(yīng)大于3A×$\frac{2}{3}$=2A；
由于被測電阻的阻值大約30Ω，可知電流表若用0～0.6A量程，則被測電阻兩端電壓大于0.4A×30Ω=12V；
電流表若用0～3A量程，則被測電阻兩端電壓大于2A×30Ω=60V．
由已知條件可知，電源電壓應(yīng)該選擇15V，電壓表選擇0～15V量程；
如果電源電壓為15V，所以通過電阻的最大電流在$\frac{15V}{30Ω}$=0.5A左右，即電流表選擇0～0.6A．
故答案為：（1）滑動變阻器；（2）見上圖；（3）斷開；（4）15；0～15V；0～0.6A．

點(diǎn)評 此題考查的是伏安法測電阻的電路圖的畫法和實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備及電源、電流表、電壓表量程的選擇，其中量程和電源的選擇是難點(diǎn)，根據(jù)“電表指針的示值大于量程的$\frac{2}{3}$”確定電流表的量程，是解決此問題的關(guān)鍵一步．