Question

18．現有下列器材：
A．6V蓄電池一組（內阻約0.1Ω）
B．直流電流表（0～0.2A） 一只
C．直流電流表（0～0.02A） 一只
D．直流電壓表（0～3V） 一只
E．直流電壓表（0～100V） 一只
F．滑動變阻器（0～10Ω） 一只
G．滑動變阻器（0～500Ω） 一只
H．電阻箱（0～9999.9Ω，I_m=0.1A） 一只
I．電鍵一只
現在要比較準確地測量一只約0.6Ω電阻的阻值：
①在虛線框中畫出實驗的原理圖；
②實驗中除了電源、電鍵和導線處，還需要的器材是BDFH；（用器材前面的字母表示）
③寫出測量電阻的表達式R_x=$\frac{U}{I}$-R．表達式中各符號的物理意義是U為電壓表的讀數，I為電流表的讀數，R為電阻箱的讀數．

Answer 1

分析 ①要比較準確地測量電阻的阻值，需要測量多組數據，故采用滑動變阻器分壓式接法；
②電阻較小，采用安培表外接法；需要電阻箱與待測電阻串聯保護電表和電源；
③根據串并聯電路的電壓、電流關系列式求解．

解答 解：①要比較準確地測量一只約0.6Ω電阻的阻值，需要采用滑動變阻器分壓式接法；
電阻較小，采用安培表外接法；待測電阻比較小，需要電阻箱分壓；
設計電路圖如圖所示：
②電源電壓為3V，待測電阻為0.6Ω，如果直接接到電源兩端，電流過大，故需要用電阻箱與待測電阻串聯保護電表和電源，故電流表選擇較大量程的，選擇B；電源電壓3V，故電壓表選擇D；滑動變阻器采用分壓式接法，選擇小電阻的，故選F；電阻箱H也是需要的；
③根據歐姆定律，有：$\frac{U}{I}$=R+R_X，解得：R_X=$\frac{U}{I}$-R，其中：U為電壓表的讀數，I為電流表的讀數，R為電阻箱的讀數；
故答案為：①電路圖如圖所示；②BDFH；③$\frac{U}{I}$-R；U為電壓表的讀數，I為電流表的讀數，R為電阻箱的讀數．

點評 本題考查了測電阻的使用設計，考查了實驗器材的選擇，要掌握實驗器材的選擇原則，明確實驗原理是解題的前提與關鍵，選擇器材設計電路，然后根據串并聯電路的電壓和電流關系以及歐姆定律列式求解．