Question

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．

Answer 1

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：
R_V=

U

Ig

=

3

5×10?4

Ω=6000Ω
由于

RV

Rx

=30＞

Rx

RA1

≈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R_x，故变阻器采用分压式接法．则电路图如图乙所示．
③通过R_x的电流为：I₁-I₂=9mA-300μA=9-0.3=8.7mA
根据欧姆定律有：R_x=

I2?(R2+RA2)

I1?I2

=

300×10?6×(4000+1000)

8.7×10?3

=172Ω
故答案为：①如图甲所示；
②如图乙所示；
③8.7，172．