Question

3．某同学通过实验测定一个阻值约为0.5Ω的电阻R_x的阻值．
（1）现有电源（4V，内阻不计）、滑动变阻器（0～50Ω，额定电流2A）、定值电阻R_o=4.5Ω、开关和导线若干以及下列电表：
A．电压表（0-3V，内阻约3kΩ）
B．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）
C．电流表（0～3A，内阻约0.025Ω）
D．电流表（0-0.6A，内阻约0.125Q）
为减小测量误差，在实验中，电压表应选用A，电流表应选用D（填器材前的字母）；应采用如图中的甲电路图（填“甲”或“乙”）．

（2）按所选择的电路图连接好电路，闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数 I、电压表示数U，则该电阻的测量值的表达式为R_x=$\frac{U}{I}$-R_o．
（3）在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，电压表的示数U也随之增加，图丙反映U一x关系的示意图中正确的是C．

Answer 1

分析 （1）合理选择实验器材，先选必要器材，再根据要求满足安全性，准确性，方便操作的原则选择待选器材．电流表的接法要求大电阻内接法，小电阻外接法．
（2）由图示电压表与电流表读出其示数，然后由欧姆定律求出电阻阻值；
（3）根据闭合电路欧姆定律，结合电阻定律，即可求解．

解答 解：（1）因电源的电压为4V，因此电压表选择3V量程，即A选项；
由于阻值约为0.5Ω的电阻R_x的，结合定值电阻4.5Ω；
根据欧姆定律可知，电流的最大值为I=$\frac{4}{0.5+4.5}$=0.8A，从精确角来说，所以电流表选择0.6A的量程，即D选项；
根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值，可知，待测电阻的阻值偏小，因此选择电流表外接法，故选择甲图．
（2）电压表的读数为U；电流表的读数为I；根据欧姆定律，则有：R_x=$\frac{U}{I}$-R_o；
（3）根据闭合电路欧姆定律与电阻定律，U=IR_X=$\frac{E}{ρ\frac{L-x}{S}+{R}_{x}}$R_X，当滑片P移动距离x的增加，被测电阻R_x两端的电压增大，但不成正比，且增加越来越快，则U-x图象如图C所示，故选C．
故答案为：（1）B；D；甲；（2）$\frac{U}{I}$-R_o；（3）C．

点评 考查如何选择仪器，掌握选择的方法与原则；学会由电路图去连接实物图，注意电表的正负极；理解欧姆定律与电阻定律的应用，掌握误差的分析及其产生原因．