Question

7．为测量一个定值电阻的阻值，备用器材如下：
待测电阻R_x
电流表A₁（量程100 μA，内阻约2kΩ）
电流表A₂（量程500 μA，内阻约300Ω）
电压表V₁（量程15V，内阻约150kΩ）
电压表V₂（量程50V，内阻约500kΩ）
电源E（电动势15V）
滑动变阻器R（最大阻值1kΩ）
多用电表，开关S，导线若干
（1）先用多用电表欧姆挡对R_x进行粗测．若选择×100Ω挡用正确的测量方法进行测量，发现指针几乎不偏转，为较准确测量应选用×1k挡（×10，×1k）．重新选挡测量，刻度盘上的指针位置如图1所示，测量结果是30kΩ．

（2）现用伏安法测量R_x阻值．为了尽量减小实验误差，要求测多组数据．
①电流表应选A₂，电压表应选V₁．
②在图2的方框中画出实验电路图．
③根据实验中测得的多组数据作出的U-I图线如图3所示，根据图线求得待测电阻的阻值为31.25kΩ．

Answer 1

分析 （1）测电阻时，指针几乎不偏转，说明电阻大，应换较大挡并重新调零，测量时手不能接触电阻；根据表盘指针示数读出数值然后乘以所选倍率即为最后结果．
（2）要求多测数据，应采用滑动变阻器的分压接法，电压表和电流表的选择要求指针偏转角度大些，在其满量程的三分之二左右偏转最好，根据该电阻的U-I图线可以求出待测电阻的大小．

解答 解：（1）指针偏角小，说明待测电阻的阻值较大，应换用，×1k挡，并重新调零后测量，测量时手不能接触电阻；
欧姆表的读数为：30×1k=30kΩ．
（2）①电压表和电流表的选择要求指针偏转角度大些，在其满量程的三分之二左右偏转最好，由于所选电源电动势为15V，因此电压表选择V₁，根据欧姆表的粗测可知，该电阻大小30kΩ，因此回路中的最大电流为：${I}_{m}=\frac{E}{R}=500μA$，故电流表选择A₂．
②要求多测数据，应采用滑动变阻器的分压接法，由于待测电阻较大，因此电流表采用内接法，故具体电路图如下所示：

③根据该电阻的U-I图线可以求出待测电阻为：
$R=\frac{10V}{320×1{0}^{-6}A}=31.25kΩ$
故答案为：（1）×1k，30k．
（2）①A₂，V₁．
②如图所示；
③31.25k．

点评 本题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线实验；要明确各种测量电阻方法的原理以及误差来源，熟练掌握安培表的内外接法以及滑动变阻器的分压和限流接法．