Question

10．某同學利用伏安法測量某未知電阻Rx的精確電阻（阻值恒定），進行了如下實驗：
（1）他先用萬用電表歐姆擋測該未知電阻的阻值．將開關置于×10擋位，指針示數如圖，若想更準確一些，將開關置于×1k擋（×1或×1k）
（2）然后用以下器材用伏安法盡可能精確地測量該電阻：
A．直流電源E：電動勢3V，內阻忽略
B．電流表A₁：量程0.3A，內阻約為0.1Ω
C．電流表A₂：量程3mA，內阻約為10Ω
D．電壓表V₁：量程3V，內阻約為3KΩ
E．電壓表V₂：量程15V，內阻約為50KΩ
F．滑動變阻器R₁：最大阻值10Ω
G．滑動變阻器R₂：最大阻值1000Ω
H．開關S，導線若干
①為較準確測量該電阻的阻值，要求各電表指針能有較大的變化范圍，以上器材中電流表應選C（填“B”或“C”），電壓表應選D（填“D”或“E”），滑動變阻器應選F（填“F”或“G”）
②請在右側方框中畫出實驗電路原理圖．

Answer 1

分析 （1）根據電阻R的額定電壓3V，可知電壓表選用量程是3V的即可；算出電阻的額定電流大約值，即可選擇電流表．要求各電表指針能有較大的變化范圍，變阻器應采用分壓式接法，變阻器總電阻較�。�
（2）根據待測電阻與兩電表內阻進行比較，確定電流表的接法，變阻器采用分壓式接法，即可設計出電路．

解答 解：（1）由圖可知，將開關置于×10擋位，偏角太小；說明所選檔位太小；應換大檔位；根據題意可知應選擇將開關置于×10擋位；
（2）①電源電壓為3V，電壓表應選量程0～3V電壓表V₁，其額定電流約為0.003A=3mA，則電流表應選量程0～3mA電流表A₂，
由于題目要求各電表指針能有較大的變化范圍，電路應該設計成滑動變阻器分壓接法，電流表外接法，滑動變阻器應選阻值范圍0～10Ω的滑動變阻器R₁．
②由圖可知，電阻約為10000Ω；而電流表內阻為0.1Ω；電壓表內阻為3000Ω；故為大電阻，應采用電流表內接法；誤差較小，故電路圖如圖所示．
故答案為：（1）×1K；（2）①CDF；②如圖．

點評 對于題目要求各電表指針能有較大的變化范圍，一定要選用滑動變阻器的分壓接法．根據$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$與$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$大小比較，確定電流表的接法．