Question

6．用多用電表粗略測量某金屬電阻絲的電阻約為5.0Ω，為了盡可能精確地測定該金屬絲的電阻，且測量時要求通過金屬絲的電流在0～0.6A之間變化，根據下列提供的實驗器材，解答如下問題：
A．量程0.1A，內阻r₁=1Ω的電流表A₁；
B．量程0.6A，內阻約為0.5Ω的電流表A₂；
C．滑動變阻器R₁全電阻1.0Ω，允許通過最大電流10A；
D．滑動變阻器R₂全電阻100Ω，允許通過最大電流0.1A；
E．阻值為59Ω的定值電阻R₃；
F．阻值為599Ω的定值電阻R₄；
G．電動勢為6V的蓄電池E；
H．電鍵S一個，導線若干．
（1）請在虛線框中把實驗電路圖補充完整：圖中定值電阻應選R₃（填“R₃”或“R₄”），圖中表為電流表A₂（填“A₁”或“A₂”），滑動變阻器應選R₁（填“R₁”或“R₂”）．
（2）實驗中測得電表示數為I₁，表示數為I₂，其它所選的物理量題目中已給定，請寫出電阻絲的電阻表達式R_x=$\frac{{{I_1}（{R_3}+{r_1}）}}{{{I_2}-{I_1}}}$．

Answer 1

分析 由于沒有電壓表，可以根據題進行改裝，根據通過待測電阻的最大電流選擇電流表，在保證安全的前提下，為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器；
為準確測量電阻阻值，應測多組實驗數據，滑動變阻器可以采用分壓接法，根據待測電阻與電表內阻間的關系確定電流表的接法，作出實驗電路圖．

解答 解：（1）電源電動勢為6V，用伏安法測量電阻，沒有電壓表，通過阻值為59Ω的定值電阻R₃和表頭A₁串聯(lián)改裝電壓表；
圖中表為電流表R₃；
為保證電路安全方便實驗操作，滑動變阻器應選R₁．
大內小外，測量小電阻，故測量電路用安培表外接法，滑動變阻器采用分壓式，
電路如圖所示．
（2）實驗中測得電表示數為I₁，表示數為I₂，
根據歐姆定律和串并聯(lián)電路特點得
電阻R的電壓為U=I₁（R₃+r₁）
電阻絲的電阻表達式R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{{{I_1}（{R_3}+{r_1}）}}{{{I_2}-{I_1}}}$
故答案為：（1）如圖；R₃； A₂；  R₁
（2）$\frac{{{I_1}（{R_3}+{r_1}）}}{{{I_2}-{I_1}}}$

點評 本題關鍵是明確實驗原理，然后根據串并聯(lián)電路的電壓和電流關系列式求解，注意電壓表是改裝而來的．