Question

18．在做《測定金屬的電阻率》的實驗時，需要對金屬絲的電阻進行測量，已知金屬絲的電阻值R_x約為20Ω．一位同學想用伏安法對這個電阻的阻值進行比較精確的測量，想使被測電阻R_x兩端的電壓變化范圍盡可能的大．他可選用的器材有：
電源E：電動勢為6V，內(nèi)阻為1.0Ω；
電流表 A：量程0.6A，內(nèi)阻約為0.50Ω；
電壓表 V：量程10V，內(nèi)阻約為10kΩ；
滑動變阻器R：最大電阻值為5.0Ω；
開關(guān)一個，導線若干．
①根據(jù)上述條件，測量時電流表應(yīng)采用外接法．（選填“外接法”或“內(nèi)接法”）
②在方框內(nèi)畫出實驗電路圖．
③若在上述實驗中，電流表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為U，且電流表內(nèi)阻R_A、電壓表內(nèi)阻R_V均為已知量，用測量量和電表內(nèi)阻計算金屬絲電阻的表達式R_x=$\frac{{U{R_V}}}{{{R_V}I-U}}$．

Answer 1

分析 待測電阻較大時，采用內(nèi)接法，較小采用外接法；由于滑動變阻器小于待測電阻阻值，因此采用分壓接法；根據(jù)電路的串并聯(lián)知識，利用歐姆定律可正確解答．

解答 解：①因待測電阻較小，遠小于電壓表內(nèi)阻；故采用外接法；
②由于滑動變阻器小于待測電阻阻值，因此采用分壓接法，具體原理圖如下所示：
③根據(jù)原理圖，可知流過待測電阻的電流為I₁=I-$\frac{U}{{R}_{V}}$
根據(jù)歐姆定律解得R_x=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{U{R}_{V}}{{R}_{V}I-U}$
故答案為：①外接法；②如圖；③$\frac{U{R}_{V}}{{R}_{V}I-U}$

點評 本題要注意明確電流表的接法；因為電壓表遠大于待測電阻，故電流表外接，要求電壓變化范圍盡可能大，滑動變阻器用分壓式．