Question

5．有一个阻值在100Ω～200Ω之间的未知电阻R_x，额定功率为0.25W，现在用伏安法准确测量它的阻值，备有以下器材：
A．量程0～50mA、内阻为20Ω电流表A₁；
B．量程0～3A、内阻为0.01Ω电流表A₂；
C．量程0～5V、内阻为10KΩ的电压表V₁；
D．量程0～15V、内阻为20KΩ的电压表V₂；
E．0～20Ω、允许电流2A的变阻器R；
F．电动势12V、内阻为0.1Ω的直流电源E；
G．导线若干、开关适量．
（1）实验中电压表应选D．电流表应选A．
（2）为在较大范围内多测量几次电压和电流值并减小误差，请在虚方框中画出实验电路图．
（3）闭会开关S前，变阻器的滑片应在分压电路分压为零的位置．

Answer 1

分析 （1）根据题意求出电阻的额定电压与额定电流，然后选择电压表与电流表．
（2）根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法，根据待测电阻阻值与滑动变阻器最大阻值间的关系确定滑动变阻器的接法，然后作出电路图．
（3）为保护电路安全，滑动变阻器采用分压接法时闭合开关前滑片要置于分压电路分压为零的位置．

解答 解：（1）阻值在100Ω～200Ω之间的未知电阻R_x，额定功率为0.25W，
额定电压：U=$\sqrt{PR}$=5V～7V，电压表应选择D；额定电流：I=$\sqrt{\frac{P}{R}}$=0.05A～0.035A，故电流表选择A；
（2）待测电阻阻值约为100Ω～200Ω，电流表内阻约为20Ω，电压表内阻约为20kΩ，电压表内阻远大于待测电阻阻值，
电流表应采用外接法，滑动变阻器最大阻值为20Ω，远小于待测电阻阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示：

（3）由于滑动变阻器采用分压接法，为保护电路安全，闭合开关前滑片应置于分压电路分压为零的位置．
故答案为：（1）D；A；（2）电路图如图所示；（3）分压电路分压为零的位置．

点评 本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、实验注意事项；要掌握实验器材的选择原则；本题关键是明确实验原理，从实验原理的角度考虑误差来源并选择实验器材，基础题目．