Question

要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻，实验室提供如下表的器材。
小题1:实验时，要求两个电表的调节范围尽可能大，请将图中的电路图补充完整；
小题2:实验结束时，应先断开开关__⑥__（选填“S₁”或“S₂”）；
小题3:为了提高实验精度，电路图中的电阻R应选择定值电阻   ⑦ （选填“R₁”或“R₂”）；
小题4:选择合适的电阻后，表A₁和表A₂的读数分别为I₁、I₂，多次测量描绘出I₁——I₂图象（如图所示），则利用图象可求出电感线圈的电阻R_L=   ⑧  Ω。

器材	规格
待测线圈L	阻值约为2Ω~3Ω，额定电流为2
电流表A1	量程为0.6A，内阻为2Ω
电流表A2	量程为3A，内阻约为0.4Ω
滑动变阻器R′	阻值为0~10Ω
定值电阻R1	R1=8Ω
定值电阻R2	R2=160Ω
电池组E	电动势为9V，内阻很小

 

Answer 1

小题1:如图所示

小题2:S₂
小题3:R₁
小题4:2.5Ω（2.3Ω~2.6Ω）

(1)题目中要求两个电表的调节范围尽可能大，因此用滑动变阻器的分压接法，电流表的示数可以从零开始变化。
(2)    若先断开开关，由于断电自感，线圈L中产生很大的自感电动势，在与线圈相连的开关，电阻R 以及电流表A₁构成的回路中产生的感应电流容易烧坏电流A₁
(3)    待测线圈的阻值约为2Ω~3Ω，额定电流为2，因此待测线圈两端的最大电压为6V，那么如果选R₂=160Ω，通过电流表A₁的最大电流为,测量范围太小，与题目要求不符。
(4)由电路的串并联关系可得：①  ,②
由①②得,图像的斜率 ③,所以从图像上任取两点求斜率代入③就可求出线圈L的电阻。