Question

18．在做《测定金属的电阻率》的实验时，需要对金属丝的电阻进行测量，已知金属丝的电阻值R_x约为20Ω．一位同学想用伏安法对这个电阻的阻值进行比较精确的测量，想使被测电阻R_x两端的电压变化范围尽可能的大．他可选用的器材有：
电源E：电动势为6V，内阻为1.0Ω；
电流表 A：量程0.6A，内阻约为0.50Ω；
电压表 V：量程10V，内阻约为10kΩ；
滑动变阻器R：最大电阻值为5.0Ω；
开关一个，导线若干．
①根据上述条件，测量时电流表应采用外接法．（选填“外接法”或“内接法”）
②在方框内画出实验电路图．
③若在上述实验中，电流表的示数为I，电压表的示数为U，且电流表内阻R_A、电压表内阻R_V均为已知量，用测量量和电表内阻计算金属丝电阻的表达式R_x=$\frac{{U{R_V}}}{{{R_V}I-U}}$．

Answer 1

分析 待测电阻较大时，采用内接法，较小采用外接法；由于滑动变阻器小于待测电阻阻值，因此采用分压接法；根据电路的串并联知识，利用欧姆定律可正确解答．

解答 解：①因待测电阻较小，远小于电压表内阻；故采用外接法；
②由于滑动变阻器小于待测电阻阻值，因此采用分压接法，具体原理图如下所示：
③根据原理图，可知流过待测电阻的电流为I₁=I-$\frac{U}{{R}_{V}}$
根据欧姆定律解得R_x=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{U{R}_{V}}{{R}_{V}I-U}$
故答案为：①外接法；②如图；③$\frac{U{R}_{V}}{{R}_{V}I-U}$

点评 本题要注意明确电流表的接法；因为电压表远大于待测电阻，故电流表外接，要求电压变化范围尽可能大，滑动变阻器用分压式．