Question

12．某同學用伏安法測定一段阻值約為5Ω左右的金屬絲電阻R_x．有以下器材可供選擇（要求測量結果盡量準確）
A．電池組E（3V，內阻約1Ω）
B．電流表A₁（0-3A，內阻約0.025Ω）
C．電流表A₂（0-0.6A，內阻約0.125Ω）
D．電壓表V₁（0-3V，內阻約3kΩ）
E．電壓表V₂（0-15V，內阻約15kΩ）
F．滑動變阻器R_P1（0-20Ω，額定電流1A）
H．開關，導線

①為減小誤差，實驗時應選用的電流表是C，電壓表是D
②請在圖1的虛線框中畫出實驗電路圖．
③某次測量中，電流表、電壓表的示數(shù)如圖2所示，則流過電流表的電流是0.46A，由圖中電流表、電壓表的讀數(shù)可計算出金屬絲的電阻為5.2Ω（計算結果保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 本題的關鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中最大電流來選擇電流表；
根據(jù)待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}＞\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$可知電流表應用外接法，從而設計電路圖，并連接實物圖；
根據(jù)歐姆定律R=$\frac{U}{I}$，結合電表讀數(shù)，即可求解．

解答 解：①電動勢為3V，所以電壓表應選：D，
根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的最大電流為：I_max=$\frac{E}{{R}_{x}}$=$\frac{3}{5}$A=0.6A，所以電流表應選：C，
②由于待測電阻是阻值約為5Ω左右的金屬絲電阻R_x．滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}＞\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$，電流表采用外接法，本題沒有特別要求，因此變阻器通常采用分壓式，
所以電路圖如圖所示：

③電流表讀數(shù)：I=0.46A，電壓表讀數(shù)為：U=2.40V，所以金屬絲電阻為R_X=$\frac{U}{I}=\frac{2.4}{0.46}Ω$=5.2Ω．
故答案為：①C、D； ②如上圖所示；③5.2；

點評 當變阻器的全電阻大于待測電阻并且變阻器能控制電路中電流時，變阻器應采用限流式接法；若要求電流從零調或變阻器的全電阻遠小于待測電阻時，變阻器必須采用分壓式接法．