Question

3．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，为了安全、准确、方便地测出电阻丝的电阻R_x，设计了如图所示实验电路图来完成实验，实验仪器如下：
A．待测金属丝（R_x约5Ω）
B．电压表V（量程1V，内阻R_V=1KΩ）
C．电流表A（量程0.6A，内阻R_A=1Ω）
D．定值电阻R₁（阻值R₁=0.5KΩ）
E．定值电阻R₂（阻值R₂=2KΩ）
F．滑动变阻器R₃（0～10Ω）
G．滑动变阻器R₄（0～1000Ω）
H．电源（电动势为3V，内阻很小）
I．开关、导线若干
（1）实验中定值电阻应选用E，滑动变阻器应选用F（选填仪器前面字母）；
（2）用图中电路测量该金属丝的电阻，若某次测量中，电压表的读数为U，电流表的读数为I，该金属丝电阻的表达式为：R_x=$\frac{3U}{I}-{R_A}$（用测出或已知的物理量的符号表示）．

Answer 1

分析 （1）依据电源的电动势，结合电压表的量程，即可选取定值电阻，再根据所测电阻阻值，及限流式接法，即可判定求解；
（2）依据串联电阻，电压与电阻成正比，结合欧姆定律，即可求解．

解答 解：（1）电源的电动势为3V，而电压表V的量程1V，内阻R_V=1KΩ，必须通过串联电阻来扩大量程，因此
定值电阻应选用定值电阻R₂（阻值R₂=2KΩ），从而达到3V量程，
所待测金属丝（R_x约5Ω），且滑动变阻器是限流式接法，因此滑动变阻器应选用须小电阻，即滑动变阻器R₃（0～10Ω），
（2）电压表的读数为U，那么金属丝与电流表两端的电压为3U，
由于电流表的读数为I，则金属丝电阻R_x=$\frac{3U}{I}-{R_A}$；
故答案为：（1）E、F；（2）$\frac{3U}{I}-{R_A}$．

点评 考查电压表改装，掌握滑动变阻器的选取方法，理解欧姆定律的内容，注意改装后电压表读数与金属丝加电流表两端的电压关系．