Question

请从以下器材中选择适当仪器设计一个电路，要求仅用此电路既能测量待测电阻R_x的阻值（约500Ω）又能测量电源电动势．
a、待测定值电阻R_x：阻值约500Ω
b、滑动变阻器R₁：总阻值1000Ω
c、电阻箱R₂：最大阻值999.9Ω
d、电阻箱R₃：最大阻值99.99Ω
e、电流表G：量程3mA，内阻约50Ω
f、电源E：电动势约为3V，电阻很小但不可忽略
g、开关及导线若干
①实验中应选取的器材有：

abcefg．

（填写器材前面的字母序号）
②请在虚线框中画出实验电路图
③在测出电阻R_x的值后（记为R_x），再利用此装置测量电源E的电动势．还需要测量的物理量有：

电流表示数

I

1

；

电流表示数

I

2

；

变阻箱电阻

R

1

、

R

2

．
用所测的物理量表示电源E的电动势为

I   1 I   2 (R   2 -R   1 )

I   1 -I   2

，

．

Answer 1

分析：此题测量电阻的方法用的是“替代法”，测量电动势用的是“安欧法”，根据E=I（R+r）知，必须有两个定值电阻或变阻箱才行．

解答：解：①由闭合电路欧姆定律及电流表读数要求知应满足

1 3 I

g

≤

E

R+r

≤

2 3 I

g

，可得1500Ω≤R≤3000Ω，因此，变阻箱应选c，当然还需选a、b、e、f、g
故答案为abcefg．
②本题可用替代法，如图所示，先将滑动变阻器阻值打到最大，然后将双掷开关打到

R

x

一端，调节变阻器阻值，使电流表示数为某值，再将双掷开关打到变阻箱一端，调节变阻箱，使电流表示数与打到

R

x

时相同．读出电阻箱电阻，此即待测电阻

R

x

的阻值．
③将电源、电键、变阻箱

R

2

、待测电阻

R

x

、电流表G组成闭合电路，如图所示．


设当两次变阻箱阻值分别为

R

1

、

R

2

时，电流表示数分别为

I

1

、

I

2

，则应满足E=

I

1

（

R

1

+r

+R

x

+R

g

），E=

I

2

（

R

2

+r

+R

x

+R

g

）
联立两式可解出E=

I   1 I   2 (R   2 -R   1 )

I   1 -I   2

，故应读出电流表的示数和变阻箱的阻值．
故答案为：电流表示数

I

1

，电流表示数

I

2

，变阻箱阻值

R

1

、

R

2

；

I   1 I   2 (R   2 -R   1 )

I   1 -I   2

．

点评：用替代法测量

R

x

电阻时，要注意滑动变阻器的阻值不能改变；本题用安欧法测电动势时，可以将电流表、待测电阻看成是电源内电路，因此，并不需要知道电流表的内阻．