用伏安法测一电阻约为25Ω,额定功率为0.05W的电阻阻值,备用器材有:
①电流表A1(量程0~100μA,内阻约为2kΩ)
②电流表A2(量程0~500μA,内阻约为300Ω)
③电压表V1(量程0~1V,内阻约为100Ω)
④电压表V2(量程0~10V,内阻约为100kΩ)
⑤电压表V3(量程0~50V,内阻约为500kΩ)
⑥直流稳压电源E1(输出电压15V,额定电流1A)
⑦直流稳压电源E2(输出电压50V,额定电流0.5A)
⑧变阻器R(电阻值约1kΩ,额定功率1W)
⑨待测电阻Rx,开关和导线若干
为了使测量准确,电源应选________,电压表应选________,电流表应选________,并在下图所示线框内画出实验原理图.
巧解分析:1.选择电源:先计算出待测电阻的额定电压和额定电流为35.4V和1.4mA;变阻器的额定电压和额定电流为31.6V和32mA.若选用电流E2=50V供电,对图(a)所示的限流电路而言,电流的最小值Imin=E2/(Rx+R)=1.92mA,则Rx上电压的最小值Umin=IminRx=48V,超过了Rx的额定电压35.4V,对图(b)所示的分压电路而言,R两端电压也会超过额定电压31.6V.可见电源E2不能提供安全工作条件.故只能选择E1.
2.选择电路:若用图(a)所示的限流接法.电路中最小电流Imin=E1/(Rx+R)=577μA.而实验提供的电流表的量程都不能满足要求,不能用限流接法.故供电电路只能选择如图(b)所示的分压接法. 3.选择电表:由上述确定的电源和供电电路可知,供电的最大电流值Imax=E1/Rx=600μA,显见,题目所提供的电流表A1和A2均达不到要求,但由于A2更接近,所以电流表选A2电路的安全和实验的精度能得到较高的保证.这样,Rx上的最大电压值Uxmax= 4.选择伏安电路:由于RV/Rx=100kΩ/25kΩ=4,Rx/RA=25kΩ/300Ω=83.3,即Rx/RA>RV/Rx.电流表的分压作用较小,故采用内接方式时误差较小. |
命题意图:本题考查欧姆定律和分析综合能力. |
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