某同学要用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为170Ω),实验室提供了如下器材可供选择:电池组E(
某同学要用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为170Ω),实验室提供了如下器材可供选择:电池组E(电动势为3V,内阻不计);电流表A1(量程为0~10mA,内阻约为...
某同学要用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为170Ω),实验室提供了如下器材可供选择:电池组E(电动势为3V,内阻不计);电流表A1(量程为0~10mA,内阻约为40Ω~60Ω);电流表A2(量程为0~500μA,内阻为1000Ω);滑动变阻器R1(阻值范围为0~15Ω,额定电流为1A);电阻箱R2(阻值范围为0~9999Ω,额定电流为1A);开关S,导线若干.请你帮助该同学完成实验中的下述问题(实验中应尽可能的考虑更加准确地测量Rx的阻值):①上述器材中因缺少电压表,需选一只电流表将它改装成电压表.请在图甲所示虚线框中画出将电流表改装成电压表的电路原理图.②请在图乙的虚线框中画出测量Rx阻值的电路图,并在图中标明各器材的代号.③实验中,将电阻箱R2的阻值调为4kΩ,再调整滑动变阻器R1,使电流表A2的示数是300μA,此时电流表A1的示数是9mA,则通过Rx的电流是______mA,测出Rx的阻值是______Ω.
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解:①将小量程的电流表改装成电压表,电流表需要知道两个参数:量程和内阻,故电流表选A2.分压电阻阻值必须知道,故选R2.如图甲所示.
②将A2改装成量程3V的电压表,电压表的内阻为:
RV=
=
Ω=6000Ω
由于
=30>
≈4,电流表A1采用外接法,测量误差较小.
滑动变阻器R1最大阻值为20Ω远小于Rx,故变阻器采用分压式接法.则电路图如图乙所示.
③通过Rx的电流为:I1-I2=9mA-300μA=9-0.3=8.7mA
根据欧姆定律有:Rx=
=
=172Ω
故答案为:①如图甲所示;
②如图乙所示;
③8.7,172.
②将A2改装成量程3V的电压表,电压表的内阻为:
RV=
U |
Ig |
3 |
5×10?4 |
由于
RV |
Rx |
Rx |
RA1 |
滑动变阻器R1最大阻值为20Ω远小于Rx,故变阻器采用分压式接法.则电路图如图乙所示.
③通过Rx的电流为:I1-I2=9mA-300μA=9-0.3=8.7mA
根据欧姆定律有:Rx=
I2?(R2+RA2) |
I1?I2 |
300×10?6×(4000+1000) |
8.7×10?3 |
故答案为:①如图甲所示;
②如图乙所示;
③8.7,172.
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