Question

7．欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：
A．电池组（3V，内阻10Ω）；
B．电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）；
C．电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）；
D．电压表（0～3V，内阻3kΩ）：
E．电压表（0～15V，内阻15kΩ，）；
F．滑动变阻器（0～50Ω，额定电流1A）；
G．滑动变阻器（0～5000Ω，额定电流0.3A）；
H．开关、导线

（1）上述器材中应选用的是A、C、D、F、H （填写各器材的字母代号）
（2）实验电路应采用电流表外接法（填“内”或“外”）
（3）在实验中，电流表、电压表的某组示数如图甲所示，图示中I=0.48A，U=2.20V
（4）请在图乙虚线框内画出你设计的电路图，并根据你没计的电路，将图丙所给定的器材连成实验电路．

Answer 1

分析 （1）用伏安法测定电阻的原理是电阻定义式R=$\frac{U}{I}$．根据电源的电动势，选择电压表的量程．由电源的电动势与测电阻的大约值，估算电流的最大值，选择电流表的量程．根据待测电阻与变阻器总阻值的大小，选择变阻器的规格．
（2）根据两电表内阻与待测电阻的大小关键，选择电流表的内接法或外接法．
（3）电流表的量程是0.6A，最小分度是0.02A，电压表的量程是3V，最小分度是0.1V．
（4）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，变阻器必须接成分压式电路．按顺序连接实物图．

解答 解：（1）必选器材有：A、H．
电池组的电动势是3V，电压表的量程选3V，即选择电压表D．
由题，金属导线的电阻约为5Ω左右，则通过导线的电流最大值约I_max=$\frac{E}{{R}_{x}}$=0.6A．故电流表选C．
为方便实验操作滑动变阻应选F．
故答案为：A、C、D、F、H；
（2）由题得，$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$=600，而$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$=40，则$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$＞$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$，则采用电流表外接法，可减小误差．
（3）电流表的读数为I=0.48A，电压表的读数为U=2.20V．
（4）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，变阻器必须接成分压式电路，实验原理电路图如图，连成实验电路如图．
故答案为：
（1）A、C、D、F、H；   
（2）外；               
（3）0.48，2.20；    
（4）见图  电路图和实物图如图所示．

点评 本题是伏安法测量电阻，从实验原理出发选择器材、设计电路、连接实物图等等，都是实验的基本技能，要加强培训，提高能力．