Question

（1）用多用電表測量阻值約十幾千歐的電阻R_x．S為電表的選擇開關，P為歐姆擋調零旋鈕．
①從以下給出的操作步驟中，選擇必要的步驟，并排出合理順序：

 

（填步驟前的字母）
A．旋轉s至歐姆擋“×lk”
B．旋轉s至歐姆擋“×100”
C．旋轉S至“OFF”，并拔出兩表筆
D．將兩表筆分別連接到R_x，的兩端，讀出阻值后，斷開兩表筆
E．將兩表筆短接，調節P使指針對準刻度盤上歐姆擋的零刻度，斷開兩表筆
②按正確步驟測量時，指針指在圖示位置，R_x的測量值為

 

 kΩ．
（2）某實驗小組在“測定金屬電阻率”的實驗過程中，正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數如圖所示，則它們的讀數值依次是

 

、

 

、

 

．

已知實驗中所用的滑動變阻器阻值范圍為0～10Ω，電流表內阻約幾歐，電壓表內阻約20kΩ．電源為干電池（不宜在長時間、大功率狀況下使用），電動勢E=4.5V，內阻很小．則以下電路圖中

 

（填電路圖下方的字母代號）電路為本次實驗應當采用的最佳電路．但用此最佳電路測量的結果仍然會比真實值偏

 

．
若已知實驗所用的電流表內阻的準確值R_A=2.0Ω，那么準確測量金屬絲電阻R_x的最佳電路應是上圖中的

 

電路（填電路圖下的字母代號）．此時測得電流為I、電壓為U，則金屬絲電阻R_x=

 

（用題中字母代號表示）．

Answer 1

分析：（1）①用多用電表測量阻值約十幾千歐的電阻R_x，S可分四步
第一步：旋轉s至歐姆擋“×lk”．因為歐姆擋的中值電阻為十幾歐，選擇“×lk”擋，指針可指在刻度盤中央附近，測量誤差較小．
第二步：歐姆調零；
第三步：測量并讀數；
第四步：旋轉S至“OFF”，并拔出兩表筆．
②R_x的測量值等于指示值乘以倍率．
（2）①螺旋測微器的讀數由固定刻度和可動刻度兩部分組成．電表讀數時要注意量程和最小分度．②電路分為測量電路和控制電路兩部分．測量電路采用伏安法．根據電壓表、電流表與待測電阻阻值倍數關系，選擇電流表外接法．根據變阻器總電阻與待測電阻的關系，選擇變阻器的接法．

解答：解：（1）①用多用電表測量阻值約十幾千歐的電阻R_x，合理順序為：
第一步：旋轉s至歐姆擋“×lk”．因為歐姆擋的中值電阻為十幾歐，選擇“×lk”擋，指針可指在刻度盤中央附近，測量誤差較小．
第二步：歐姆調零：將兩表筆短接，調節P使指針對準刻度盤上歐姆擋的零刻度，斷開兩表筆
第三步：測量并讀數：將兩表筆分別連接到R_x，的兩端，讀出阻值后，斷開兩表筆．
第四步：旋轉S至“OFF”，并拔出兩表筆．
故合理的步驟為A、E、D、C．
②R_x的測量值為12kΩ．
（2）固定刻度讀數為0.5mm，可動刻度讀數為0.599mm，則直徑為0.999mm．
電流表的量程為0.6A，最小分度為0.02A，讀數為0.42A．電壓表的量程為3V，最小分度為0.1V，要估計到最小分度的下一位，讀數為2.28V．
由兩電表的讀數可算出金屬絲的電阻約為  R_x=

U

I

=

2.28

0.42

Ω=5.43Ω，動變阻器阻值范圍為0～10Ω，可采用限流式接法．由于電流表內阻約幾歐，電壓表內阻約20kΩ，采用電流表外接法，誤差較小．故A電路為本次實驗應當采用的最佳電路．
若已知實驗所用的電流表內阻的準確值R_A=2.0Ω，可采用B電路，金屬絲電阻R_x=

U

I

-RA=

U

I

-2(Ω)，可消除系統誤差．
故答案為：
①A、E、D、C．
②12
（2）0.996～0.999mm、0.42A、2.25～2.28V．
A，小，B，Rx=

U

I

-RA或 Rx=

U

I

-2(Ω)

點評：測量電阻最基本的原理是伏安法，電路可分為測量電路和控制電路兩部分設計．測量電路要求精確，誤差小，可根據電壓表、電流表與待測電阻阻值倍數關系，選擇電流表內、外接法．控制電路關鍵是變阻器的分壓式接法或限流式接法．