Question

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（0～1750Ω，额定电流0.3A）；

H．开关、导线

（1）上述器材中应选用的是　   　（填写各器材的字母代号）

（2）实验电路应采用电流表　 　接法（填“内”或“外”），按照这种方法测电阻，测量值　  　（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，误差引起的原因是　 　

（3）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，请按要求在方框内补充画出测量待测金属导线的电阻R_x的原理电路图．

（4）若电流表的内阻R_A已知，电压表的内阻未知，为了避免系统误差，实验电路应采用电流表　 　（填“内”或“外”）接，若某次电流表电压表的读数分别为I、U，则待测电阻R_X=　  　．

Answer 1

考点： 描绘小电珠的伏安特性曲线． 

专题： 实验题；恒定电流专题．

分析： （1）电流表、电压表和滑动变阻器的选择应该遵循“安全、精确和操作方便”的原则；

（2）从减小误差的角度选择接法，安培表外接与内接的区别：

外接法：测电阻时电压表直接接在电阻两端，电流表接在外．此时电压表有分流作用（U_测=U_实际，I_测＞I_实际）测出的R比实际值小；此种接法是在电压表电阻远大于被测电阻情况下使用的．

（3）按照前面的选择连接电路即可．

（4）由于已知电流表内阻；故可以利用串并联电路规律采用内接法处理．

解答： 解：（1）电源必须选择；

由于电源电动势3V，电阻大约5Ω，故最大电流不超过0.6A，为减小误差，选择较小的量程，故选0.6A的电流表；

由于电源电动势3V，为减小误差，选择较小的量程，故选3V量程的电压表；

为使操作方便，选择电阻值较小的滑动变阻器；

故答案为：ACDFH．

（2）由于，故待测电阻的阻值与安培表内阻相接近，如果采用内接法，安培表的分压作用较大，故应该选用安培表外接法；由电压表的分流作用，使电流表示数偏大；故由欧姆定律可知，测量值偏小；

故答案为：外．

（3）电路图如下图

（4）当电流表内阻已知时，可以采用电流表内接法，算出总电阻后减去电流表内阻即可；即R_x=﹣R_A

故答案为：（1）ACDFH；（2）外；小于；电压表的分流；（3）如图所示；（4）内接；﹣R_A

点评： 本题关键要从减小实验误差的角度选择电流表、电压表和滑动变阻器，并确定安培表的内、外接法；要明确安培表的内、外接法的误差来源．