Question

在測定“2.5V，1W”微型電爐電阻絲的冷態(tài)電阻時，可供選擇的器材如下：

A．量程（0～3A）內阻0.025Ω電流表

B．量程（0～0.6A）內阻0.2Ω電流表

C．量程（0～10mA）內阻5Ω電流表

D．量程（0～3V）內阻100kΩ電壓表

E．量程（0～5V）內阻20kΩ電壓表

F．電阻箱（0～9999Ω）

G．電阻箱（0～999Ω）

H．最大阻值20Ω，額定電流1A滑動變阻器

I．最大阻值1000Ω，額定電流0.1A滑動變阻器

J．電源（4V蓄電池）、導線、電鍵備用

要求：①用伏安法測電阻時電表影響較��；

②電壓從0到額定值連續(xù)可調，

則電流表應選_____，電壓表應選_____，滑動變阻器應選_____．畫出合理的實驗電路圖．

Answer 1

答案：
解析：

解題方法：電路設計及儀器選擇問題——求解對照法． 做電學實驗，必須能根據(jù)待求量確定實驗原理，設計實驗方案，畫出實驗原理圖．在設計實驗方案、確定實驗電路圖時，一般要選擇電流表是外接還是內接，滑動變阻器是采用分壓接法還是限流接法．電流表內、外接方式如何選擇，前面已有論述，下面只分析一下選擇滑動變阻器的分壓接法和限流接法的原則． 對一個給定的滑動變阻器，在不超過其額定電流的情況下：（1）能采用限流接法的，就不采用分壓接法，這主要是從節(jié)能的角度考慮．（2）必須采用分壓電路的情況：①當需要電阻R上的電壓由零開始變化，或者電壓變化范圍盡可能大時．②當滑動變阻器的電阻小于或等于待測電阻時，此時若用限流法，電阻R上電壓（或電流）變化范圍小，不便于測量．③如果用限流法，若觸頭滑到電路中電流最小時，還超過電阻R的額定值，必須選用分壓電路． 解析：根據(jù)“求解對照法”確定電路接法． 由于電阻絲額定電壓為2.5V，則電壓表選擇D．額定電流為I額＝＝＝0.4A，因此電流表選擇B，由于實驗要求電壓從0開始變化，則電路一定選擇分壓電路，不能選擇電阻箱，只能選擇滑動變阻器，又由于電阻絲的額定電流為0.4A，所以滑動變阻器應選擇H． 電阻絲的電阻R＝＝6.25Ω，電流表內阻為0.2Ω，電壓表內阻為10kΩ，比較電阻關系有R《RV，因此應選擇安培表外接，電路圖如圖所示：

提示：

點評：電表的選擇原則： （1）考慮安全因素；即電表的讀數(shù)不能超過量程． （2）考慮誤差因素，并不是量程越大越好．為了減少測量誤差，應使各電表的實際讀數(shù)不小于量程的．因此選電表時應在不超過電表量程的情況下，選擇量程小的電表． 滑動變阻器的選擇原則： （1）考慮安全因素，即比較電路中可能出現(xiàn)的最大電流與滑動變阻器的額定電流，保證變阻器不被損壞． （2）滑動變阻器阻值的選擇，一般情況下，阻值太大的滑動變阻器沒用．在限流電路中，選擇變阻器阻值與待測電阻比較接近的；在分壓電路中，選擇電阻較小而額定電流較大的． 為了減小實驗誤差，通過比較待測電阻與安培表和電壓表內阻的關系，確定安培表的連接方法．