Question

19．有一电阻值约为20Ω、额定功率约为7.2W的电阻，现准备用伏安法测量多组数据，借助I-U图象较准确地测其阻值（电阻两端电压需从零开始逐渐增大），实验室提供的器材有：
A．电流表（量程0-3A，内阻约0.1Ω）
B．电流表（量程0-0.6A，内阻约0.5Ω）
C．电压表（量程0-3V，内阻约3kΩ）
D．电压表（量程0-15V，内阻约15kΩ）
E．滑动变阻器（阻值0-10Ω，额定电流2A）
F．直流电源（电动势12V，内阻不计）
G．开关及导线若干
（1）要使测量误差尽量的小，电流表应选择B，电压表应选择D．（填序号字母）
（2）请按实验要求完成测量电路的实物连接．
（3）本实验中产生的系统误差与电压表内阻有关．（填：“电压表”、或“电流表”、或“电压表与电流表”）

Answer 1

分析 （1）计算出待测电阻的额定电流，从而确定电流表量程；计算出额定电压，从而确定电压表量程；滑动变阻器的电阻越接近实验电阻的越好，这样便于调节，误差小；
（2）滑动变阻器采用分压式接法，伏安法测电阻用安培表外接法；根据电路图连接实物电路图；
（3）根据电路图分析实验误差．

解答 解：（1）电阻值约为20Ω、额定功率约为7.2W，故待测电阻的额定电流为：I=$\sqrt{\frac{P}{R}}$=$\sqrt{\frac{7.2W}{20Ω}}$=0.6A，故电流表选B；
待测电阻的额定电压为：U=IR=0.6A×20Ω=12V，故电压表选D；
（2）要用I-U图象较准确地测电阻值，故电压要能够大范围连续变化，故滑动变阻器采用分压式接法；
由于待测电阻阻值远小于电压表内阻，所以电流表采用外接法，实物图如图所示；

（3）电流表采用外接法，由于电压表的分流作用使所测电流偏大，造成实验误差，实验的系统误差是由电压表内阻造成的．
故答案为：（1）B；D；（2）电路图如图所示；（3）电压表．

点评 本题关键是算出额定电流和额定电压以后，从减小误差的角度选择电表的量程，同样从减小误差的角度选择安培表的内、外接法，从减小误差和操作方便的角度选择滑动变阻器．