Question

【題目】為了測量某種待測電阻Rx的阻值（約為20Ω），要求在測量中各電表的讀數(shù)應不小于其量程的一半，調(diào)節(jié)方便并盡可能精確，有以下器材可供選擇。

電流表A1（量程60mA，內(nèi)阻約為10Ω）：

電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約為0.12Ω）；

電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約為3000Ω）；

電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約為15000Ω）；

電源E（電動勢約為4V，內(nèi)阻約為0.2Ω）：

定值電阻R(30Ω，允許最大電流1.0A)；

滑動變阻器R1（0~10Ω，允許最大電流2.0A）；

滑動變阻器R2（0~500Ω，允許最大電流0.5A)；

開關S一個，導線若干。

(1)電流表應選_______，電壓表應選_______，滑動變阻器選_______.（填字母代號）

（2）請畫出測量電阻Rx的實驗電路圖，并標注出各元件代號_______________ 。

（3）某次測量中，電壓表示數(shù)為U時，電流表示數(shù)為I，則待測電阻阻值的表達式為Rx=__________。

Answer 1

【答案】 ; ; ; 或 ;

【解析】(1)待測電阻阻值約為20Ω，，電源電壓為3V，電流表3A量程太大不能選用，60mA、3V量程不匹配，當電流滿偏時電壓表達不到半偏，若把定值電阻R與被測電阻串聯(lián)后作為被測電阻，其總電阻約為50Ω，60mA、3V量程匹配也滿足對電表讀數(shù)不小于滿偏一半的要求，電壓表內(nèi)阻遠大于被測部分阻值，測量電路采用電流表外接；被測部分總電阻約為50Ω，為方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器應選用R1，采用分壓接法；因而電流表應選A1，電壓表選擇V1，滑動變阻器選擇R1；

(2) 又待測電阻阻值遠小于電壓表內(nèi)阻，電流表應選外接法，但根據(jù)歐姆定律,若將電阻直接接在電壓表兩端時，電阻兩端最大電壓為，只是電壓表量程的一半；若將待測電阻與定值電阻串聯(lián)，則它們兩端電壓為，正好與電壓表的量程相同，測量電阻Rx的實驗電路圖

(3)某次測量中，電壓表示數(shù)為U時，電流表示數(shù)為I，則待測電阻阻值的表達式為或