Question

16．圖甲是測(cè)量組值約十幾歐的未知電阻R_x的原理圖，R是電阻箱（0～99.9Ω），R是滑動(dòng)變阻器，A₁和A₂是電流表，E是電源（電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻很�。�．
在保證安全和滿足要求的情況下，使測(cè)量范圍盡可能大，實(shí)驗(yàn)具體步驟如下：
①連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)S；
②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R₀和電阻箱R，使A₂示數(shù)I₂=0.2A，記下此時(shí)電阻箱的阻值R和A₁示數(shù)I₁；
③重復(fù)步驟②，且每次實(shí)驗(yàn)中保持A₂示數(shù)I₂=0.2A，再測(cè)量多組R和I₁的數(shù)值；
④將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)處理后，在坐標(biāo)紙上作出了如圖乙所示的圖象．

根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答以下問(wèn)題：
（1）現(xiàn)有四只供選用的電流表：
A．電流表（0～3mA，內(nèi)阻為2.0Ω）
B．電流表（0～3mA，內(nèi)阻未知）
C．電流表（0～0.3A，內(nèi)阻為10.0Ω）
D．電流表（0～0.3A，內(nèi)阻未知）
A₁應(yīng)選用D，A₂應(yīng)選用C（填儀器代號(hào)）
（2）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)得出R_x=11.5Ω．圖線在縱軸的截距絕對(duì)值表示的物理意義是電流表A₁的內(nèi)阻．

Answer 1

分析 （1）由題意可知，A₁示數(shù)I₁=0.15A，即可確定量程，根據(jù)題目中圖象示數(shù)可知，A₂的量程為0.3A；，
（2）根據(jù)串并聯(lián)特征，結(jié)合R₁與I₂的圖象的斜率含義，依據(jù)歐姆定律，即可求解．

解答 解：（1）A₁示數(shù)I₁=0.2A，則A₁應(yīng)選用量程為0.3A的電流表，由于只要知道電流大小即可，即選用D；
根據(jù)R₁與I₂的關(guān)系圖，可知，A₂的量程為0.3A；為了準(zhǔn)確測(cè)量，應(yīng)明確其內(nèi)阻，故應(yīng)選用內(nèi)阻已知的電流表C；
（2）根據(jù)歐姆定律，則有：（R+R_A1）I₁=I₂（R_X+R_A2）；
整理可得：R=$\frac{{I}_{2}（{R}_{x}+{R}_{{A}_{2}）}}{{I}_{1}}$-R_A1；
而R₁與I₂的圖象的斜率為：k=$\frac{45-0}{13-2.5}$=4.29；
則有：k=I₂（R_x+R_A2）
解得：Rx=$\frac{4.29}{0.2}$-10.0=11.5Ω；
由以上公式根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)律可知，圖線在縱軸的截距絕對(duì)值表示的物理意義是電流表A₁的內(nèi)阻；
故答案為：（1）D，C；（2）11.4；電流表A₁的內(nèi)阻．

點(diǎn)評(píng) 本題考查伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，但要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道利用串并聯(lián)電路的規(guī)律進(jìn)行分析問(wèn)題，再結(jié)合圖象進(jìn)行分析，利用數(shù)形結(jié)合的方法求解電阻．