Question

（2013?河南模拟）电学实验中的仪器选择
（1）电表校对中电阻的选择，有一改装的电流表A₁需要与一标准电流表A₂进行校对，采用如图所示的电路，其中E为电源，R₀为一限流电阻，R为一可变电阻，S为电键，限流电阻能够限制电路中的最大电流，使之不超出电流表的量程过多，从而对电流表起保护作用．实验中已有的器材及其规格如下：蓄电池E（电动势6v，内阻约为0.3Ω），改装电流表A₁（量程0-0.6A，内阻约为0.1Ω）标准电流表A₂（量程0-0.6A-3A，内阻不超过0.04Ω）
实验中备有的电阻器规格如下：
A．固定电阻（阻值8Ω，额定电流2A）
B．固定电阻（阻值15Ω，额定电流2A）
C．滑动变阻器（阻值范围0-20Ω．额定电流2A）
D．滑动变阻器（阻值范围0-200Ω，额定电流2A）
已知两个表的刻度盘上都将量程均匀分为6大格，要求从0．lA起对每条刻线一一进行核对，为此，从备用的电阻器中，R₀应选用

A

，R应选用

D

．（用字母代号填写）
（2）电阻测量时的电表的选择，用伏安法测量某一电阻R_x的阻值，现有实验器材如下：
A．待测电阻R_x（阻值大约为5Ω，额定功率为1W）
B．电流表A₁（0-0.6A，内阻0.2Ω）
C．电流表A₂（0-3A，内阻0.05Ω）
D．电压表V_l（0-3V，内阻3KΩ）
E．电压表V₂（0-15V，内阻15KΩ）
F．滑动变阻器R₀（0-50Ω）
G．蓄电池（电动势为6V）
H．电键、导线
为了较准确测量R_x的阻值，保证器材的安全，以便操作方便，电压表、电流表应选择（填写仪器前的字母）

B、D

，并画出实验电路图．

Answer 1

分析：（1）根据题意由欧姆定律求出电路最小与最大电阻，然后选择定值电阻与滑动变阻器．
（2）已知待测电阻额定功率，由电功率的变形公式求出电阻额定电压，根据该额定电压选择电压表；
根由电功率公式的变形公式求出电阻的额定电流，根据该电流选择电流表；
为保证电路安全，并实现多次测量求平均值，减小误差，在电路中应串联一个滑动变阻器，然后根据伏安法测电阻的原理作出实验电路图

解答：解：（1）已知改装表量程为0～0.6A，要求从0.1A起对每条刻线进行核对，
电路中最大电流不能小于0.6A，最小电流不能大于0.1A，电源电动势为6V，
由欧姆定律可知，电路最小电阻约为：R_总最小=

E

I最大

=

6V

0.6A

=10Ω，
最大总电阻最大值约为：R_总最大=

E

I最小

=

6V

0.1A

=60Ω，
电路中最小总电阻不能大于10Ω，电路中除固定电阻和滑动变阻器外，
其它电阻总阻值等于0.44Ω，所以固定电阻R₀应选用A、8Ω；
最大总电阻最大值约为60Ω，滑动变阻器应选用：D、200Ω．
（2）①∵P=

U2

R

，
∴电阻额定电压约为U=

PR

=

1W×5Ω

≈2.2V，
因此可以选量程为3V，内阻3kΩ的电压表V₁；
∵P=I²R，
∴电阻的额定电流I=

P R

=

1W 5Ω

≈0.45A，
因此可以选量程为0.6A，内阻为0.2Ω的电流表A₁；
②伏安法测电阻，电源、开关、滑动变阻器、电流表、待测电阻组成串联电路，
电压表并联在待测电阻两端，实验电路图如图所示．
故答案为：（1）A；D；（2）B、D；电路图如图所示．

点评：本题考查了实验器材的选取、设计实验电路图，是实验的常考问题，一定要掌握；本题难度不大，熟练掌握基础知识即可正确解题．