Question

17．用伏安法測量某阻值約為20Ω的未知電阻R_x的阻值．實驗電路如圖所示：
電源E（電動勢3V、內(nèi)阻忽略不計）
電流表A₁（量程0～50mA，內(nèi)阻約12Ω）
電流表A₂（量程0～3A，內(nèi)阻約0.12Ω）
電壓表V₁（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）
電壓表V₂（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
滑動變阻器R₁（0～10Ω，允許最大電流2.0A）
滑動變阻器R₂（0～1000Ω，允許最大電流0.5A）
定值電阻R（30Ω，允許最大電流1.0A）
開關(guān)、導(dǎo)線若干
（1）在以上備選器材中，電流表應(yīng)選用A₁，電壓表應(yīng)選用V₁，滑動變阻器應(yīng)選用R₁．
（2）某次測量中，電壓表讀數(shù)為U時，電流表讀數(shù)為I，則計算待測電阻阻值的表達式R_x=$\frac{U}{I}$-R．

Answer 1

分析 根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，為方便實驗操作應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器．
（2）根據(jù)圖示電路圖，應(yīng)用串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出待測電阻的表達式．

解答 解：（1）電源電動勢為3V，則電壓表應(yīng)選擇V₁；
通過電阻的最大電流約為：I=$\frac{E}{R+{R}_{X}}$=$\frac{3}{20+30}$=0.06A=60mA，電流表應(yīng)選擇A₁；
為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選擇R₁；
（2）待測電阻與定值電阻串聯(lián)，電壓表測串聯(lián)電路電壓，待測電阻阻值：R_x=$\frac{U}{I}$-R；
故答案為：（1）A₁；V₁；R₁；（2）$\frac{U}{I}$-R．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、求電阻表達式，要掌握實驗器材的選擇原則，選擇實驗器材首先要保證安全，然后再考慮讀數(shù)的精度，還有兼顧方便實驗操作．