Question

2．某同學用伏安法測量一未知電阻的阻值．可供使用的器材如下：
電流表：量程0.6A，內(nèi)阻約為l0Ω； 
電壓表：量程15V，內(nèi)阻約為9kΩ；
滑動變阻器：最大值10Ω；  
電源：電動勢9V，內(nèi)阻可不計；開關(guān)、導線若干．
該同學先后用如圖甲、乙兩種連接進行了實驗，把兩次實驗數(shù)據(jù)分別用“×”、“○”在圖丙中描點如下．

（1）分析可知，該實驗應(yīng)該使用乙（填“甲”或“乙”）電路進行測量，由該電路得到的數(shù)據(jù)點是用×（填“O”或“×”）表示的．
（2）請你在丙圖中選擇一組合適的數(shù)據(jù)點作圖，并由圖線得出金屬絲的電阻為16.0～16.4Ω．（結(jié)    果保留三位有效數(shù)字）
（3）請在答題卡虛線框中畫出完整的實驗電路圖，并完成實物連線．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)I與U的圖象，從而求得電阻的大約值，再由$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＞$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，還是$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＜$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，來確定電流表的內(nèi)接還是外接，最后由電流表的量程來確定是“×”、還是“○”圖象；
（2）根據(jù)歐姆定律，結(jié)合圖象的斜率，即可求解；
（3）根據(jù)電流表外接，滑動變阻器分壓式，從而設(shè)計電路，進而連接實物圖．

解答 解：（1）根據(jù)I與U的圖象斜率，可知，所測電阻大約為40Ω或20Ω左右，
而電流表電阻約為l0Ω，電壓表內(nèi)阻約為9kΩ，
根據(jù)$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＞$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，則電流表外接法；故選乙圖，
由電流表量程，且指針在中間附近，因此該電路得到的數(shù)據(jù)點是用“×”；
（2）根據(jù)歐姆定律，R=$\frac{U}{I}$，結(jié)合圖象可知，金屬絲的電阻為R=$\frac{6}{0.37}$=16.2Ω；
（3）由上分析，電流表外接法，因電流與電壓從零開始，則滑動變阻分壓式，
因此電路圖如下左圖所示；
根據(jù)量程及正負極性，則實物圖如右圖所示；

故答案為：（1）乙，×；（2）16.0～16.4；（3）如上圖所示．

點評 考查電路中電流表內(nèi)接還是外接，滑動變阻器分壓還是限流，掌握I與U圖象的斜率大小的倒數(shù)即為電阻的大小，同時注意實物圖連接時，量程及正負極的區(qū)分．