Question

7．欲用伏安法測定一段阻值約為5Ω左右的金屬導(dǎo)線的電阻，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，現(xiàn)備有以下器材：
A．電池組（3V，內(nèi)阻10Ω）；
B．電流表（0～3A，內(nèi)阻0.0125Ω）；
C．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω）；
D．電壓表（0～3V，內(nèi)阻3kΩ）：
E．電壓表（0～15V，內(nèi)阻15kΩ，）；
F．滑動變阻器（0～50Ω，額定電流1A）；
G．滑動變阻器（0～5000Ω，額定電流0.3A）；
H．開關(guān)、導(dǎo)線

（1）上述器材中應(yīng)選用的是A、C、D、F、H （填寫各器材的字母代號）
（2）實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用電流表外接法（填“內(nèi)”或“外”）
（3）在實(shí)驗(yàn)中，電流表、電壓表的某組示數(shù)如圖甲所示，圖示中I=0.48A，U=2.20V
（4）請?jiān)趫D乙虛線框內(nèi)畫出你設(shè)計(jì)的電路圖，并根據(jù)你沒計(jì)的電路，將圖丙所給定的器材連成實(shí)驗(yàn)電路．

Answer 1

分析 （1）用伏安法測定電阻的原理是電阻定義式R=$\frac{U}{I}$．根據(jù)電源的電動勢，選擇電壓表的量程．由電源的電動勢與測電阻的大約值，估算電流的最大值，選擇電流表的量程．根據(jù)待測電阻與變阻器總阻值的大小，選擇變阻器的規(guī)格．
（2）根據(jù)兩電表內(nèi)阻與待測電阻的大小關(guān)鍵，選擇電流表的內(nèi)接法或外接法．
（3）電流表的量程是0.6A，最小分度是0.02A，電壓表的量程是3V，最小分度是0.1V．
（4）為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在0～0.5A范圍內(nèi)改變，變阻器必須接成分壓式電路．按順序連接實(shí)物圖．

解答 解：（1）必選器材有：A、H．
電池組的電動勢是3V，電壓表的量程選3V，即選擇電壓表D．
由題，金屬導(dǎo)線的電阻約為5Ω左右，則通過導(dǎo)線的電流最大值約I_max=$\frac{E}{{R}_{x}}$=0.6A．故電流表選C．
為方便實(shí)驗(yàn)操作滑動變阻應(yīng)選F．
故答案為：A、C、D、F、H；
（2）由題得，$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$=600，而$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$=40，則$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$＞$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$，則采用電流表外接法，可減小誤差．
（3）電流表的讀數(shù)為I=0.48A，電壓表的讀數(shù)為U=2.20V．
（4）為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在0～0.5A范圍內(nèi)改變，變阻器必須接成分壓式電路，實(shí)驗(yàn)原理電路圖如圖，連成實(shí)驗(yàn)電路如圖．
故答案為：
（1）A、C、D、F、H；   
（2）外；               
（3）0.48，2.20；    
（4）見圖  電路圖和實(shí)物圖如圖所示．

點(diǎn)評 本題是伏安法測量電阻，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)選擇器材、設(shè)計(jì)電路、連接實(shí)物圖等等，都是實(shí)驗(yàn)的基本技能，要加強(qiáng)培訓(xùn)，提高能力．