Question

1．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(dòng)變阻器（0～20Ω，額定電流1A）
G．滑動(dòng)變阻器（0～2 000Ω，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ACDFH；（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）設(shè)實(shí)驗(yàn)中，電流表、電壓表的某組示數(shù)如圖1所示，圖示中I=0.48A，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，請按要求在圖2框圖中畫出測量待測金屬導(dǎo)線的電阻R_x的原理電路圖．

Answer 1

分析 本題（1）的關(guān)鍵是由電源電動(dòng)勢大小來選擇電壓表量程，通過求出通過待測電阻的最大電流來選擇電流表的量程，通過求出電路中需要的最大電阻來選擇變阻器大��；題（2）因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻為已知的確定值，采用內(nèi)接法時(shí)能精確求出待測電阻的阻值，所以電流表應(yīng)采用內(nèi)接法；題（3）根據(jù)電表每小格的讀數(shù)來確定估讀方法；題（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求電流從零調(diào)可知，變阻器應(yīng)采用分壓式接法．

解答 解：（1）根據(jù)電源電動(dòng)勢為3V可知，電壓表應(yīng)選擇D；
根據(jù)歐姆定律可知通過待測電阻的最大電流為${I}_{max}^{\;}$=$\frac{U}{{R}_{x}^{\;}}$=$\frac{3}{5}A$=0.6A，所以電流表應(yīng)選擇C；
根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電路中需要的最大電阻應(yīng)為${R}_{max}^{\;}$=$\frac{E}{{\frac{1}{3}I}_{A}^{\;}}$=$\frac{3}{\frac{1}{3}×0.6}Ω$=15Ω，所以變阻器應(yīng)選擇F，因此上述器材中應(yīng)選擇ACDFH；
（2）由于待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＞\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$，所以應(yīng)用外接法；
（3）由于電流表每小格讀數(shù)為0.02A，所以應(yīng)進(jìn)行“$\frac{1}{2}$”估讀，即電流表讀數(shù)為I=0.48A；
同理，電壓表每小格讀數(shù)為0.1V，應(yīng)進(jìn)行“$\frac{1}{10}$”估讀，電壓表讀數(shù)為U=2.20V；
（3）由于實(shí)驗(yàn)要求電流從零調(diào)，所以變阻器應(yīng)采用分壓式接法，電路圖如圖所示：


故答案為：（1）ACDFH；（2）內(nèi)；（3）0.48，2.20；（4）如圖

點(diǎn)評 應(yīng)明確：①當(dāng)電流表的內(nèi)阻為已知的確定值時(shí)，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，為大約值時(shí)，應(yīng)通過比較$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}$與$\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$的大小來確定內(nèi)外接法；②當(dāng)實(shí)驗(yàn)要求電流從零調(diào)時(shí)，變阻器應(yīng)采用分壓式接法．