Question

1．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1Ω）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（0～20Ω，额定电流1A）
G．滑动变阻器（0～2 000Ω，额定电流0.3A）           H．开关、导线

（1）上述器材中应选用的是ACDFH；（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）设实验中，电流表、电压表的某组示数如图1所示，图示中I=0.48A，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，请按要求在图2框图中画出测量待测金属导线的电阻R_x的原理电路图．

Answer 1

分析 本题（1）的关键是由电源电动势大小来选择电压表量程，通过求出通过待测电阻的最大电流来选择电流表的量程，通过求出电路中需要的最大电阻来选择变阻器大小；题（2）因为电流表内阻为已知的确定值，采用内接法时能精确求出待测电阻的阻值，所以电流表应采用内接法；题（3）根据电表每小格的读数来确定估读方法；题（4）根据实验要求电流从零调可知，变阻器应采用分压式接法．

解答 解：（1）根据电源电动势为3V可知，电压表应选择D；
根据欧姆定律可知通过待测电阻的最大电流为${I}_{max}^{\;}$=$\frac{U}{{R}_{x}^{\;}}$=$\frac{3}{5}A$=0.6A，所以电流表应选择C；
根据闭合电路欧姆定律可知电路中需要的最大电阻应为${R}_{max}^{\;}$=$\frac{E}{{\frac{1}{3}I}_{A}^{\;}}$=$\frac{3}{\frac{1}{3}×0.6}Ω$=15Ω，所以变阻器应选择F，因此上述器材中应选择ACDFH；
（2）由于待测电阻满足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＞\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$，所以应用外接法；
（3）由于电流表每小格读数为0.02A，所以应进行“$\frac{1}{2}$”估读，即电流表读数为I=0.48A；
同理，电压表每小格读数为0.1V，应进行“$\frac{1}{10}$”估读，电压表读数为U=2.20V；
（3）由于实验要求电流从零调，所以变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示：


故答案为：（1）ACDFH；（2）内；（3）0.48，2.20；（4）如图

点评 应明确：①当电流表的内阻为已知的确定值时，电流表应采用内接法，为大约值时，应通过比较$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}$与$\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$的大小来确定内外接法；②当实验要求电流从零调时，变阻器应采用分压式接法．