Question

15．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，内阻不计）；
B．电流表（0～3A，内阻约为0.0125Ω）；
C．电流表（0～0.6A，内阻约为0.125Ω）；
D．电压表（0～3V，内阻约为3kΩ）；
E．电压表（0～15V，内阻约为15kΩ）；
F．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）；
G．滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A）；
H．开关、导线．
（1）上述器材中电流表应选用的C；电压表应选用D；滑动变阻器应选用F；（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）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 （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）根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表接法，根据伏安法测电阻原理作出实验电路图．

解答 解：（1）电池组的电动势是3V，电压表的量程选3V，即选择电压表为：D．
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=$\frac{3}{5}$=0.6A．故电流表选：C．
为方便实验操作，滑动变阻器应选F．
（2）由题意可知金属导线的电阻远小于电压表内阻，所以电流表应采用外接法．
（3）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，所以滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用外接法．
电路图如图：

故答案为：
（1）C、D、F；（2）外；（3）电路图如上图所示．

点评 本题考查了实验器材的选择、电流表的接法、电表读数；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．