Question

一玩具电动机M的额定电压为3V，其线圈的电阻R_x大约为15Ω，当其两端电压达到0.3V时，电动机才会开始转动。为了尽量准确测量线圈的电阻R_x，某同学设计了部分电路原理图如图所示，可供选择的器材有：

A．电流表A₁（0～20mA、内阻约10Ω）       

B．电流表A₂（0～200mA、内阻约5Ω）

C．滑动变阻器R₁（0～10Ω，额定电流2A）   

D．滑动变阻器R₂（0～2kΩ，额定电流1A）

E．电压表V（2.5V，内阻约3kΩ）           

F．电源E（电动势为3V、内阻不计）

G．定值电阻（阻值为R）                   

H．开关S及导线若干

（1）应选择的电流表为_______，滑动变阻器为_______；（填选项前的字母序号）

（2）测量过程中要保持电动机处于_______（选填“转动”或“不转动”）状态，下列四个定值电阻的阻值R中，最合适的是_______；

A．1200Ω            B．120Ω           

C．50Ω                D．20Ω

（3）请把虚线框内的电路原理图补充完整；

（4）某次实验中，电压表的读数为U，电流表的读数为I，则计算电动机导线圈电阻的表达式R_x=_______。

Answer

A C 不转动 B

【解析】（1）电动机线圈的电阻Rx大约为15Ω，为了保证实验过程中电动机不转动，其两端电压不超过0.3V，可估算其电流I==0.02A，不超过20mA，所以电流表选择A；滑动变阻器若选用限流式接法，用2kΩ不便于操作，用10Ω调节范围太小，不宜用限流式接法，最好用分压式接法，所以滑动变阻器选择C。
（2）测量过程中要保持电动机处于不转动状态，此时可视为纯电阻，电流I不能超过0.02A，当电压表达到满偏电压2.5V时，R==125Ω，即电动机线圈内阻和定值电阻的总和为125Ω，故定值电阻应选120Ω最合适；故选B。
（3）所选电流表内阻约10Ω，电压表内阻约3kΩ，由于，所以应选择外接法，又滑动变阻器选用分压式接法，电路补充连线如图所示。

（4）根据欧姆定律有：Rx+R=
所以有：Rx=-R。