Question

6．在“測定金屬的電阻率”的實驗中，待測金屬絲的電阻R_x約為5Ω，實驗室倍有下列實驗器材：
A．電壓表V₁（量程0-3V，內阻約為15kΩ）
B．電壓表V₂（量程0-15V，內阻約為75kΩ）
C．電流表A₁（量程0-3A，內阻約為0.2Ω）
D．電流表A₂（量程0-0.6A，內阻約為1Ω）
E．變阻器R₁（0-10Ω，06A）
F．電池組E（電動勢為3V，內阻約為0.3Ω）
G．開關S，導線若干
（1）為減小實驗誤差，提高實驗精度，電壓表應選擇：A，電流表應選擇：D．（請填寫選項編號）．
（2）為減小實驗誤差，為該實驗的電路原理圖．并按所選原理圖把實物圖用線連接起來．
（3）根據（2）所選用的實驗原理圖，所測得的電阻R_x阻值將偏小（填”“大”或“小）若電壓表讀數為U，內阻為r_v，電流表讀數為I．內阻為r_A，則所測電阻的真實值R_x=$\frac{U{r}_{V}}{I{r}_{V}-U}$

Answer 1

分析 （1）根據電源電動勢選擇電壓表，根據電路最大電流選擇電流表；
（2）根據待測電阻與電表內阻的關系確定電流表接法，然后選擇實驗電路，根據實驗電路圖連接實物電路圖；
（3）根據電路圖應用歐姆定律分析實驗誤差；根據串并聯電路特點與歐姆定律求出電阻真實值表達式．

解答 解：（1）電源電動勢為3V，電壓表應選A，電路最大電流約為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{3}{5}$=0.6A，電流表選D；
（2）待測電阻阻值約為5Ω，電壓表內阻約為15kΩ，電流表內阻約為1Ω，電壓表內阻遠大于待測電阻阻值，電流表應采用外接法，應選擇圖b所示實驗電路，根據電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：

（3）電流表采用外接法，由于電壓表分流，電流測量值偏大，電阻測量值偏小；電阻真實值：R_X=$\frac{U}{{I}_{X}}$=$\frac{U}{I-{I}_{V}}$=$\frac{U}{I-\frac{U}{{r}_{V}}}$=$\frac{U{r}_{V}}{I{r}_{V}-U}$；
故答案為：（1）A，D；（2）電路圖如圖所示；（3）小；$\frac{U{r}_{V}}{I{r}_{V}-U}$．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、連接實物電路圖、實驗誤差分析、求電阻阻值，要掌握實驗器材的選擇原則，根據待測電阻與電表內阻的關系確定電流表接法是正確選擇實驗電路與連接實物電路圖的關鍵．