Question

【题目】玩具电动机的额定电压为3V，其线圈的电阻Rx大约为15Ω，当其两端电压达到0.3V时，电动机才会开始转动.为了尽量准确测量线圈的电阻Rx，某同学设计了部分电路原理图如图所示，可供选择的器材有：

电流表A1(0~20mA、内阻约10Ω)；

电流表A2(0~200mA、内阻约5Ω)；

滑动变阻器R1(0~10Ω，额定电流2A)

滑动变阻器R2(0~2kΩ，额定电流1A)；

电压表V(2.5V，内阻约3kΩ)；

电源E(电动势为3V、内阻不计)；

合适的定值电阻R

开关S及导线若下

(1)应选择的电流表为____________，滑动变阻器为____________；

(2)如图电压表右端c应连接在____________点(选填“a”或“b”)

(3)某次实验中，保证电动机不转动的状态下，电压表的读数为U，电流表的读数为I，则计算电动机线圈电阻的表达式Rx=___________(用题给符号表示)

Answer 1

【答案】A1 R1 a

【解析】

(1)根据给出的电表量程以及电动机内阻进行分析，确定合理的量程范围，从而确定电流表以及滑动变阻器；(2)分析电表内阻以及滑动变阻器的大小，从而确定电流表接法；(3)根据欧姆定律即可确定线圈内阻.

(1)电动机线圈的电阻Rx大约为15Ω，为了保证实验过程中电动机不转动，其两端电压不超过0.3V，可估算其电流 =0.02A=20mA，不超过20mA，所以电流表选择A1；由图示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1.

(2)所选电流表内阻约10Ω，电压表内阻约3kΩ，由于，电流表应选择外接法，即：电压表右端c应连接在a点.

(3)根据欧姆定律有：，所以有：.