Question

1．某同學測量一阻值約為20Ω的電阻R_x的阻值，供選擇的器材還有：
A．電流表（量程15mA，內阻未知）
B．電流表（量程0.6A，內阻未知）
C．電阻箱（最大電阻99.99Ω）
D．電阻箱（最大電阻999.9Ω）
E．電源（電動勢3V，內阻1Ω）
F．單刀單擲開關2只
G．導線若干
該同學設計的電路如圖甲所示，按照如下實驗步驟完成實驗：
a．將電阻箱調節(jié)到合適的阻值R₁，僅閉合S₁，使電流表指針有較大的偏轉且讀數為I；
b．保持開關S₁閉合，閉合開關S₂，調節(jié)電阻箱的阻值為R₂，使電流表讀數仍為I．
①為了使測量結果盡量準確，電流表應選擇A，電阻箱應選擇D（均填字母代號）．根據實驗可知，待測電阻R_x=R₂-R₁（用題目所給測量表示）．
②利用甲圖中的實驗電路，閉合S₂，調節(jié)電阻箱R，可測量出電流表的內阻R_A，調節(jié)電阻箱R，讀出多組R和I值，作出了$\frac{1}{I}$-R圖象如圖乙所示，若圖象中縱軸截距為1A^-1，則電流表的內阻R_A=2Ω．

Answer 1

分析 根據閉合電路歐姆定律求出通過待測電阻的最大電流來選擇電流表量程，然后再通過求出電路中需要的最大電阻來選擇電阻箱；列出開關S₂斷開和閉合時對應的閉合電路歐姆定律表達式，然后求解即可；
根據閉合電路歐姆定律得出$\frac{1}{I}$與R的關系式，根據圖象的性質可求得電流表內阻．

解答 解：①電源的電動勢為3V，最大電流一定小于$\frac{3}{20}A=0.15A$，則電流表選擇A，可知回路中最小總電阻${R}_{總}=\frac{3}{0.015}Ω=200Ω$，可知電阻箱選擇D．
根據閉合電路歐姆定律，S₂斷開時，有：E=I（R_x+R₁+R_A+r）①
S₂閉合時有：E=I（R₂+R_A+r）②
聯(lián)立①②解得：R_x=R₂-R₁．
②S閉合后，由閉合電路歐姆定律可知：E=I（R₂+R_A+r）
則有：$\frac{1}{I}$=$\frac{{R}_{2}+{R}_{A}+r}{E}$，
則可知圖象的縱軸的交點為$\frac{{R}_{A}+r}{E}=1$，
解得R_A=2Ω；
故答案為：①A，D，R₂-R₁，②2．

點評 本題考查測量電阻的實驗，要注意正確根據題意明確實驗原理；然后根據所對應的物理規(guī)律分析求解即可；對于圖象分析問題，要注意根據物理規(guī)律確定公式，結合圖象的性質分析斜率以及截距的意義．