Question

5．為了較精確地測(cè)量某一定值電阻Rx的阻值，某興趣小組先從以下備用器材中選用多用電表進(jìn)行粗測(cè)，后選用其它器材進(jìn)行精確測(cè)量．
A．多用電表
B．電流表A₁（量程50mA，內(nèi)阻r₁=100Ω）
C．電流表A₂（量程100mA，內(nèi)阻r₂約為5Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R（0-10Ω）
E．電源：電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)阻較小
F．電鍵、導(dǎo)線(xiàn)若干，開(kāi)關(guān)一個(gè)
（1）在用多用電表粗測(cè)電阻時(shí)，該興趣小組的同學(xué)先選用某倍率的歐姆檔，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)太大，為了減小誤差，多用電表的選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)該減小歐姆檔的倍率（填“減小”或“增大”）；后來(lái)該同學(xué)選取了×10檔的倍率，并按正確的操作規(guī)程操作后，發(fā)現(xiàn)指針剛好偏到中值電阻15Ω處．則該待測(cè)電阻的阻值約為150Ω．
（2）如圖為準(zhǔn)確測(cè)量Rx阻值的電路圖，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出所用電流表的符號(hào)，并寫(xiě)出R_x的測(cè)量表達(dá)式R_x=$\frac{{{I_1}{r_1}}}{{{I_2}-{I_1}}}$（電流表A₁和A₂的示數(shù)分別用I₁、I₂表示）．
（3）若想減小偶然誤差，可以多測(cè)幾組數(shù)據(jù)并做出圖象，為了使得圖象的斜率能直接表示Rx的阻值，你認(rèn)為應(yīng)將I₁r₁設(shè)為縱坐標(biāo)，將I₂-I₁設(shè)為橫坐標(biāo)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)可以明確倍率的選擇，并根據(jù)歐姆檔的讀數(shù)方法可讀出對(duì)應(yīng)的阻值；
（2）根據(jù)題意明確電表的選擇，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材明確電路圖的選擇；分析電路結(jié)構(gòu)明確實(shí)驗(yàn)方法，由歐姆定律可求得電阻的表達(dá)式；
（3）根據(jù)（2）中表達(dá)式進(jìn)行分析變形，得出以R_X為系數(shù)的公式表達(dá)式即可．

解答 解：（1）因指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大，故說(shuō)明顯示的刻度太小，故應(yīng)減小倍率；
萬(wàn)用表讀數(shù)為應(yīng)為指針?biāo)�指刻度與倍率的乘積；故示數(shù)為：15×10=150Ω；
（2）題目中沒(méi)有給出電壓表，故應(yīng)選用內(nèi)阻已知的電流表A₁當(dāng)電壓表使用，用A₂來(lái)測(cè)量電流；為了準(zhǔn)確測(cè)量流過(guò)R_x的電流，電流表A₂采用外接法；電路圖如圖所示；由歐姆定律可知，電阻R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{{{I_1}{r_1}}}{{{I_2}-{I_1}}}$；
（3）由（2）中的表達(dá)式可得：
I₁r₁=（ I₂-I₁）R_x
故為了讓斜率為R_x應(yīng)以I₁r₁為縱坐標(biāo)；以 I₂-I₁為橫坐標(biāo)．
故答案為：（1）減小；150；（2）如圖所示；$\frac{{{I_1}{r_1}}}{{{I_2}-{I_1}}}$；（3）I₁r₁； I₂-I₁

點(diǎn)評(píng) 本題考查電阻的測(cè)量，要注意本題中不能簡(jiǎn)單的用伏安法直接分析，而是要用到串并聯(lián)電路的規(guī)律進(jìn)行分析求解；從而明確電流表的接法的選擇．