(2011?河南模擬)已知一個標(biāo)有“2.4V、0.06A”電學(xué)元件的R-U特性如圖所示.某同學(xué)想利用下列可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)一個電路驗(yàn)證該元件的電阻R隨電壓U變化的圖象.
可供選擇的器材有:
電流表A1(量程100mA,內(nèi)阻約2Ω)
電流表A2(量程0.3A,內(nèi)阻約0.3Ω)
電壓表V1(量程1V,內(nèi)阻500Ω)
電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻1kΩ)
定值電阻R1(電阻為1kΩ)
定值電阻R2(電阻為10kΩ)
滑動變阻器R0(0-10Ω,2A)
電池E(電動勢為3V,內(nèi)阻很。
導(dǎo)線若干和開關(guān)S一個
(1)利用實(shí)驗(yàn)電路測量時,該同學(xué)為了提高準(zhǔn)確度,測量了多組數(shù)據(jù).他在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表
A1
A1
,電壓表
V1
V1
,定值電阻
R1
R1
(填所選器材的符號).
(2)在方框內(nèi)畫出該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路圖.
(3)在實(shí)驗(yàn)過程中,元件正常工作時電壓表的示數(shù)應(yīng)為0.8V.
分析:儀表的使用原則是保證安全,讀數(shù)時指針的偏轉(zhuǎn)角盡可能在
1
3
2
3
.根據(jù)電阻的大小選擇電路連接的方式.
解答:解:(1)當(dāng)電阻兩端的電壓是2.4V時,電阻約40Ω,此時的電流:I=
U
R
=
2.4
40
=0.06
A,根據(jù)電流表的使用要求,應(yīng)選擇量程為100mA的電流表A1
電源的電動勢是3.0V,所以1V量程的電壓表量程太小,而15V的量程由太大,要考慮將1V的電壓表串聯(lián)1個大電阻,擴(kuò)大太大量程.所以選擇1V的電壓表V1
若選擇定值電阻R1,擴(kuò)大量程后的電壓表量程:U=
Rg+R1
Rg
?U1=
500+1000
500
×1V=3
V;同理計(jì)算出選擇定值電阻R2,擴(kuò)大量程后的電壓表量程是11V.所以要選擇定值電阻R1,擴(kuò)大電壓表的量程.
(2)①測量的電壓從0開始,所以要選擇滑動變阻器的分壓接法;②由于待測電阻比較小,所以要選擇電流表外接法.畫出電路圖如圖.
(3)元件正常工作時電壓表的示數(shù)U0=2.4×
500
1000+500
=0.8V
故答案為:A1,V1,R1;電路如圖;0.8V
點(diǎn)評:電流表和電壓表在安全使用的原則下,讀數(shù)時指針的偏轉(zhuǎn)角盡可能在
1
3
2
3
.該題的難度在于電壓表的量程一個太大,一個太小,要對小量程的電壓表改裝.屬于中檔題目.
練習(xí)冊系列答案
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