Question

13．某導體材料電阻值約為50Ω，為了比較精確的測定其電阻值，實驗室提供的器材有：
A．電流表A₁ （0-80mA，內阻R_A1約為2Ω）  B．電流表A₂ （0～3mA，內阻 R_A2=15Ω）
C．標準電阻R₁=45ΩD．標準電阻 R₂=985Ω
E．滑動變阻器R（0至20Ω）    F．電壓表V（0～12V，內阻 Rv=lkΩ）
G．蓄電池E（電動勢為12V，內阻很�。�
（1）實驗過程中總共出現(xiàn)了四種電路設計（如圖所示），按照實驗的．“安全”、“精確”、“科學”、“易操作”等要求，從中選出最合理的電路圖丁（選填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）．

（2）根據(jù)你所選擇的電路設計，請寫出需要測量并記錄的物理量電流表A₁的示數(shù)I₁，電流表A₂的示數(shù)I₂（寫出物理量的名稱，并設定相應的代表符號），金屬絲電阻值的表達式R_x=$\frac{{{I_2}（{R_{A2}}+{R_2}）}}{{{I_1}-{I_2}}}$（用設定的代表符號表示）

Answer 1

分析 根據(jù)所給實驗器材與伏安法測電阻的原理選擇最合理的電路圖．
根據(jù)電表的改裝原理和歐姆定律求解金屬絲電阻值的表達式．

解答 解：（1）沒有電壓表，應該用電流表A₂電阻R₂串聯(lián)組成電壓表，電壓表測導體電壓，
用電流表A₁測導體電流，由電路圖可知，要準確測量電阻阻值，應進行多次測量求平均值，測量多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器可以采用分壓接法；
相對來說，電壓表內阻遠大于待測電阻阻值，電流表可以采用外接法，合理的實驗電路圖是丁．
（2）電流表A₂電阻R₂串聯(lián)組成電壓表，所以導體電壓為：
U=（R_A2+R₂）I₂
導體電流為：I=I₁-I₂，
根據(jù)歐姆定律得金屬絲電阻值的表達式為：R_x=$\frac{{{I_2}（{R_{A2}}+{R_2}）}}{{{I_1}-{I_2}}}$
需要測量并記錄的物理量是電流表A₁的示數(shù)I₁，電流表A₂的示數(shù)I₂；
故答案為：（1）��； （2）電流表A₁的示數(shù)I₁，電流表A₂的示數(shù)I₂，$\frac{{{I_2}（{R_{A2}}+{R_2}）}}{{{I_1}-{I_2}}}$

點評 本題考查了實驗數(shù)據(jù)處理、選擇實驗器材、設計實驗電路圖等問題，熟練掌握電表的改裝和歐姆定律的應用．