Question

13．均勻刻度電阻表的第二十七屆青少年科技創(chuàng)新大賽獲獎作品，其電路如圖示數(shù)，當通過電流表的電流保持不變時，由電壓表的示數(shù)即可確定電阻阻值．若電壓表的讀數(shù)為U時，電流表讀數(shù)為I，內阻為R_g，那么待測電阻的阻值R_x為$\frac{U}{I}-{R}_{g}$．因電壓表的刻度均勻，所以電阻表的刻度也均勻，將電壓表刻度換成電阻表刻度即可成為均勻刻度電阻表．

請你從下列儀器中選擇合適的儀器組裝成一均勻刻度的電阻表：
A．電源電動勢E=6V，內阻不計；
B．滑功變阻器最大阻值為1OKΩ，允許最大電流1A；
C．滑功變阻器最大阻值為2OKΩ，允許最大電流2A：
D．電壓表量程為0-6V．內阻約為10kΩ；
E．電流表量程為0-2mA，內阻R_g=1000Ω
G．電流表量程為0-1A，內阻R_g=0.1Ω
現(xiàn)欲設計一量程為0-5kΩ電阻表．合適的儀器選擇應該是：
滑動變阻器選擇B，電流表應選擇E．
按圖2裝好儀器后，調試步驟如下：
（1）將滑動變阻器調至連入電路最大阻值位置，閉合電鍵K；
（2）使紅黑表筆對接，調節(jié)滑動變阻器使電流表指針指到中間刻度，此時電壓表所示刻度確定為電阻0刻 度，并將電壓刻度換成電阻刻度．
（3）保持電鍵K閉合，在紅黑表筆之間連一待測電阻R_x，調節(jié)滑動變阻器，使電流表仍指到正中間刻度不變，若原電壓表示數(shù)為2.5V，那么R_x=1500Ω．
（4）保持電阻0刻度不變，若改變量程，使通過電流表的電流不變，電壓表、電源不變，只需改變電流表的內阻即可．如果使該表量程變?yōu)?-1kΩ，需要給電流表并聯(lián)250Ω的電阻．

Answer 1

分析 電阻與電流表為串聯(lián)關系，由歐姆定律求得串聯(lián)的總電阻減去電流計的電阻可得待測電阻值；
電表的選取在滿足安全的前提下要追求準確，好操作；
由歐姆定律與串并聯(lián)電路的特點確定要并聯(lián)值．

解答 解：因電阻與電流表串聯(lián)則由歐姆定律得：${R}_{x}=\frac{U}{I}-{R}_{g}$
滑動變阻器選用改變單位長度對應電阻小的以提高靈敏度，則選：B
由電源電壓為6V，且要求量程為0-5kΩ，則對應電流小，則電流表選：E．
當電壓表示數(shù)為2.5V時，有：${R}_{x}=\frac{U}{I}-{R}_{g}$=$\frac{2.5}{1×1{0}^{-3}}-1000$=1500Ω
當電壓表示數(shù)為6V時，對應的電阻最大為1000Ω，則由歐姆定律：其總電流為：I=$\frac{6-1000×1×1{0}^{-3}}{1000}$=5mA，電流表電流不變?yōu)?mA，
則并聯(lián)電阻的電流為4mA，其電流值為電流表的4倍，則電阻為電流表的$\frac{1}{4}$，則并聯(lián)電阻為：R=$\frac{1}{4}$R_g=250Ω
故答案為：$\frac{U}{I}-{R}_{g}$，B，E，1500，250

點評 考查串并聯(lián)電路的特點，由歐姆定律確定電流，電阻；要明確電路的結構，較難的題．