Question

4．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．滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）
G．滑動變阻器（0～2 000Ω，額定電流0.3A）H．開關(guān)、導(dǎo)線

①要求較準(zhǔn)確地測出其阻值，電流表應(yīng)選C，電壓表應(yīng)選D，滑動變阻器應(yīng)選F．（填序號）
②設(shè)實驗中，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．
③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 （1）電流表、電壓表和滑動變阻器的選擇應(yīng)該遵循“安全、精確和操作方便”的原則；
（2）先明確量程，然后確定分度值后讀數(shù)；
（3）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�。淮朔N接法是在電壓表電阻遠(yuǎn)大于被測電阻情況下使用的．
內(nèi)接法：測電阻時電流表和被測電阻串聯(lián)，電壓表接在電流表和被測電阻兩端，電流表有分流作用（U_測＞U_實際，I_測=I_實際）測出的R比實際值大；此種接法是在被測電阻遠(yuǎn)大于電流表電阻的情況下使用的．

解答 解：①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F；
②電流表量程0.6A，分度值為0.02A，故圖中讀數(shù)為0.48A；電壓表量程3V，分度值為0.1V，故讀數(shù)為2.20V
③由于R_x＜$\sqrt{{R}_{A}{R}_{V}}$，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(yīng)該選用安培表外接法；
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，即能從0開始讀數(shù)，所以采用滑動變阻器分壓接法，電路圖如右圖所示：
故答案為：①C、D、F；    ②0.48A； 2.20V．
③畫出電路圖如右圖．

點評 本題關(guān)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．