Question

20．為了精確測(cè)量某一玩具電動(dòng)機(jī)中線圈的電阻，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，可供選擇的儀器如下：
電流表A₁（0～3A，約0.1Ω）；                  滑動(dòng)變阻器R₁（1000Ω）；
電流表A₂（0～100mA，約3Ω）；                滑動(dòng)變阻器R₂（10Ω）；
定值電阻R₀=20Ω；電源E（3V，約1Ω）；        電壓表及開關(guān)、導(dǎo)線若干．

（1）請(qǐng)按圖甲將圖乙實(shí)物圖連接完整；
（2）應(yīng)選擇的電流表是A₂，滑動(dòng)變阻器是R₂；
（3）測(cè)量過程中應(yīng)保證電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)（選填“轉(zhuǎn)動(dòng)”或“不轉(zhuǎn)動(dòng)”）；
（4）該實(shí)驗(yàn)小組已將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)在圖丙中標(biāo)出，請(qǐng)你由標(biāo)出的點(diǎn)作出圖線，并根據(jù)圖線求得玩具電動(dòng)機(jī)M中線圈電阻R=20Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖甲所示電路圖連接實(shí)物電路圖；
（2）根據(jù)電路最大電流選擇電流表，在保證安全的前提下，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；
（3）要測(cè)量電動(dòng)機(jī)的線圈電阻，電動(dòng)機(jī)應(yīng)為純電阻電路，電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)；
（4）根據(jù)坐標(biāo)系中描出的點(diǎn)作出圖象，根據(jù)圖象應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電動(dòng)機(jī)線圈電阻．

解答 解：（1）根據(jù)圖甲所示電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示：
（2）由圖丙所示可知，實(shí)驗(yàn)所測(cè)量的最大電流約為70mA，則電流表應(yīng)選A₂，由圖甲所示電路圖可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₂；
（3）測(cè)電動(dòng)機(jī)線圈電阻實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)保證電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)成為純電阻電路．
（4）根據(jù)圖丙所示坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出U-I圖象如圖所示：

由圖象可知，R_總=R₀+R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.050A}$=40Ω，
電動(dòng)機(jī)線圈電阻：R=R_總-R₀=40-20=20Ω．
故答案為：（1）實(shí)物電路圖如圖所示；（2）A₂；R₂；（3）不轉(zhuǎn)動(dòng)；（4）圖象如圖所示；20．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)問題，涉及實(shí)物連線、儀器選取、實(shí)驗(yàn)原理的理解、數(shù)據(jù)處理，描點(diǎn)作圖等知識(shí)，屬于中檔題．