热点专题讲座(五)1．某电流表的内阻在0.1～0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：A．待测电流表A1(量程0.6A)B．电压表V1(量程3V，内阻约2kΩ)C．滑动变阻器R1(最大电阻10Ω)D．定值电阻R2(阻值5Ω)E．电源E(电动势4V)F．开关S及导线若干(1)在虚线框中画出实验电路图：(2)若测得电压表V1的读数为U，电流表A1的读数为I，则电流表A1内阻的表达式为RA1＝________.解析：本题必须将一个阻值为5Ω的定值电阻R2与电流表A1串联，再接到电压表V1上，才满足实验要求；电压表V1的量程3V小于电源电动势4V，可在电路中接入滑动变阻器进行保护；滑动变阻器在本实验中采用分压与限流的连接方式均符合要求．故本题可设计成如图所示电路图；电流表A1内阻的表达式为RA1＝eq\f(U,I)－R2.答案：(1)如解析图所示(2)eq\f(U,I)－R22．为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为30Ω)．有以下器材可供选择：电流表：A1(量程0～50mA，内阻约10Ω)A2(量程0～3A，内阻约0.12Ω)电压表：V1(量程0～3V，内阻最大)V2(量程0～15V，内阻很大)电源E(电动势约为3V，内阻约为0.2Ω)定值电阻R(20Ω，允许最大电流1.0A)滑动变阻器R1(0～10Ω，允许最大电流2.0A)滑动变阻器R2(0～1kΩ，允许最大电流0.5A)单刀单掷开关S一个，导线若干(1)电流表应选________，电压表应选________，滑动变粗器应选________(填字母代号)．(2)请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图(要求所测量值范围尽可能大)．(3)某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx＝________.解析：(1)首先，选取唯一性器材：电源E(电动势约为3V、内阻约为0.2Ω)，定值电阻R(20Ω，允许最大电流1.0A)，单刀单掷开关S一个，导线若干．电源电动势约为3V，所以电压表选择V1(量程0～3V，内阻很大)；待测电阻Rx的阻值约为30Ω，流过Rx最大电流为3V/30Ω＝0.1A＝100mA，如果电流表选择A2(量程0～3A，内阻约0.12Ω)，指针偏转很小，测量不准确，所以只能选择A1(量程0～50mA，内阻约10Ω)；滑动变阻器R2的全值电阻太大，操作不便，所以滑动变阻器应选R1(0～10Ω、允许最大电流2.0A)．(2)因为实验要求所测量值范围尽可能大，所以滑动变阻器R1要采用分压接法；因为待测电阻器R0要采用分压接法；因为待测电阻Rx的阻值远小于电压表内阻，所以电流表要外接；为了使流过电流表的电流不超过其最大量程即50mA，应与待测电阻串联一个定值电阻R起保护电路．实验原理图如图所示．(3)根据欧姆定律可求得，Rx＝eq\f(U,I)－R.答案：(1)A1V1R1(2)实验电路图见解析(3)eq\f(U,I)－R3．某待测电阻Rx的阻值约为20Ω，实验室提供如下器材：A．电流表A1(量程150mA，内阻r1＝10Ω)；B．电流表A2(量程20mA，内阻r2＝30Ω)；C．定值电阻R0＝10Ω；D．滑动变阻器R，最大阻值为10Ω；E．电源E，电动势为4V(内阻不计)；F．开关S及导线若干．(1)根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的eq\f(1,3)，请你画出测量Rx的一种实验原理图(图中元件用题干中相应的物理量符号标注)．(2)实验时电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，用已知量和测得的物理量表示Rx，则Rx＝________.解析：(1)测量电阻的基本原理是闭合电路欧姆定律．由于题中只给了两只电流表，没有给电压表，故在测量电路中必须让其中一只电流表充当电压表来测量被测电阻两端的电压．由串、并联电路的性质可知，应该选择量程较小的电流表A2与待测电阻并联，而另一只量程较大的电流表A1用来测通过两支路的总电流，若电流表A1达到其量程的eq\f(1,3)即50mA.根据并联电路性质可得通过电流表A2的电流为eq\f(2,5)×50mA＝20mA，这一值达到其满偏值，不可采用；当电流表A2达到其量程的eq\f(1,3)时，电流表A1不能达到其量程的eq\f(1,3)，故不能满足本实验的条件．为此必须减小通过电流表A2的电流，将定值电阻与电流表A2串联后增大了这一支路的电阻，从而减小了这一支路的电流，能满足实验条件，从而提高了实验的精确度，这一支路与待测电阻并联后的总阻值为R并＝eq\f(RxR0＋r2,R0＋r2＋Rx)＝eq\f(40,3)Ω