Question

6．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻R_x约为5Ω，实验室倍有下列实验器材：
A．电压表V₁（量程0-3V，内阻约为15kΩ）
B．电压表V₂（量程0-15V，内阻约为75kΩ）
C．电流表A₁（量程0-3A，内阻约为0.2Ω）
D．电流表A₂（量程0-0.6A，内阻约为1Ω）
E．变阻器R₁（0-10Ω，06A）
F．电池组E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）
G．开关S，导线若干
（1）为减小实验误差，提高实验精度，电压表应选择：A，电流表应选择：D．（请填写选项编号）．
（2）为减小实验误差，为该实验的电路原理图．并按所选原理图把实物图用线连接起来．
（3）根据（2）所选用的实验原理图，所测得的电阻R_x阻值将偏小（填”“大”或“小）若电压表读数为U，内阻为r_v，电流表读数为I．内阻为r_A，则所测电阻的真实值R_x=$\frac{U{r}_{V}}{I{r}_{V}-U}$

Answer 1

分析 （1）根据电源电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表；
（2）根据待测电阻与电表内阻的关系确定电流表接法，然后选择实验电路，根据实验电路图连接实物电路图；
（3）根据电路图应用欧姆定律分析实验误差；根据串并联电路特点与欧姆定律求出电阻真实值表达式．

解答 解：（1）电源电动势为3V，电压表应选A，电路最大电流约为：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{3}{5}$=0.6A，电流表选D；
（2）待测电阻阻值约为5Ω，电压表内阻约为15kΩ，电流表内阻约为1Ω，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，应选择图b所示实验电路，根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

（3）电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值偏大，电阻测量值偏小；电阻真实值：R_X=$\frac{U}{{I}_{X}}$=$\frac{U}{I-{I}_{V}}$=$\frac{U}{I-\frac{U}{{r}_{V}}}$=$\frac{U{r}_{V}}{I{r}_{V}-U}$；
故答案为：（1）A，D；（2）电路图如图所示；（3）小；$\frac{U{r}_{V}}{I{r}_{V}-U}$．

点评 本题考查了实验器材的选择、连接实物电路图、实验误差分析、求电阻阻值，要掌握实验器材的选择原则，根据待测电阻与电表内阻的关系确定电流表接法是正确选择实验电路与连接实物电路图的关键．