Question

4．欲用伏安法測定一段阻值約為5Ω左右的金屬導線的電阻，要求測量結果盡量準確，現(xiàn)備有以下器材：
A．電池組（3V，內(nèi)阻1Ω）；
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（0～20Ω，額定電流1A）；
G．滑動變阻器（0～1750Ω，額定電流0.3A）；
H．開關、導線
（1）上述器材中應選用的是ACDFH（填寫各器材的字母代號）
（2）實驗電路應采用電流表外接法（填“內(nèi)”或“外”），按照這種方法測電阻，測量值小于（填“大于”“小于”或“等于”）真實值，誤差引起的原因是電壓表的分流
（3）為使通過待測金屬導線的電流能在0～0.5A范圍內(nèi)改變，請按要求在方框內(nèi)補充畫出測量待測金屬導線的電阻R_x的原理電路圖．
（4）若電流表的內(nèi)阻R_A已知，電壓表的內(nèi)阻未知，為了避免系統(tǒng)誤差，實驗電路應采用電流表內(nèi)（填“內(nèi)”或“外”）接，若某次電流表電壓表的讀數(shù)分別為I、U，則待測電阻R_X=$\frac{U}{I}$-R_A．

Answer 1

分析 （1）電流表、電壓表和滑動變阻器的選擇應該遵循“安全、精確和操作方便”的原則；
（2）從減小誤差的角度選擇接法，安培表外接與內(nèi)接的區(qū)別：
外接法：測電阻時電壓表直接接在電阻兩端，電流表接在外．此時電壓表有分流作用（U_測=U_實際，I_測＞I_實際）測出的R比實際值��；此種接法是在電壓表電阻遠大于被測電阻情況下使用的．
（3）按照前面的選擇連接電路即可．
（4）由于已知電流表內(nèi)阻；故可以利用串并聯(lián)電路規(guī)律采用內(nèi)接法處理．

解答 解：（1）電源必須選擇；
由于電源電動勢3V，電阻大約5Ω，故最大電流不超過0.6A，為減小誤差，選擇較小的量程，故選0.6A的電流表；
由于電源電動勢3V，為減小誤差，選擇較小的量程，故選3V量程的電壓表；
為使操作方便，選擇電阻值較小的滑動變阻器；
故答案為：ACDFH．
（2）由于$\frac{{R}_{V}}{R}＞＞\frac{R}{{R}_{A}}$，故待測電阻的阻值與安培表內(nèi)阻相接近，如果采用內(nèi)接法，安培表的分壓作用較大，故應該選用安培表外接法；由電壓表的分流作用，使電流表示數(shù)偏大；故由歐姆定律可知，測量值偏��；
故答案為：外．
（3）電路圖如下圖

（4）當電流表內(nèi)阻已知時，可以采用電流表內(nèi)接法，算出總電阻后減去電流表內(nèi)阻即可；即R_x=$\frac{U}{I}$-R_A
故答案為：（1）ACDFH；（2）外；小于；電壓表的分流；（3）如圖所示；（4）內(nèi)接；$\frac{U}{I}$-R_A

點評 本題關鍵要從減小實驗誤差的角度選擇電流表、電壓表和滑動變阻器，并確定安培表的內(nèi)、外接法；要明確安培表的內(nèi)、外接法的誤差來源．