Question

某同學欲用伏安法測定一段阻值約為5Ω左右的金屬導線的電阻，要求測量結果盡量準確，現備有以下器材：
①直流電源E：電動勢約4.5V，內阻很小；
②直流電流表A₁：量程0～3A，內阻0.025Ω；
③直流電流表A₂：量程0～0.6A，內阻0.125Ω；
④直流電壓表V：量程0～3V，內阻3kΩ；
⑤滑動變阻器R₁：最大阻值10Ω；
⑥滑動變阻器R₂：最大阻值50Ω；
⑦電鍵、導線若干．
（1）在可選擇的，器材中應選用的電流表是

③

，應選用的滑動變阻器是

⑤

．
（填寫各器材前面的序號）
（2）實驗電路應采用電流表

外

接法（填“內”、“外”）；電阻的測量值

小于

真實值．（填“大于”、“小于”、“等于”）
（3）如圖，還有兩根導線沒有連接，請用鋼筆畫線當作導線完成實驗電路．
（4）某同學按要求完成了電路連接，開關閉合前，滑動變阻器的滑動觸頭應置于最

左

端（填“左”、“右”）；他閉合開關后發現電流表和電壓表的均無示數，于是取下電壓表，用一導線將其正接線柱與電源正極連接，用另一導線的一端接其負接線柱，導線另一端試觸電流表正接線柱，電壓表無示數，再試觸電流表負接線柱，電壓表的指針大角度偏轉，并超過其量程，已知各接線柱處接觸良好，故障原因是

電流表內部斷路

．

Answer 1

分析：（1）估算出電路中最大電流，選擇電流表的量程；在保證安全的前提下，考慮方便調節，選擇變阻器的規格；
（2）伏安法測電阻時，若電阻較小，電流表要外接，測量值是電壓表與待測電阻并聯的阻值，測量值偏小；
（3）根據實驗原理和電路結構，連接線路．
（4）變阻器采用限流接法時，開關閉合前，滑動變阻器的滑動觸頭應置于阻值最大的位置；根據所提供的信息，分析故障的原因．

解答：解：（1）電路中最大電流約為I_max=

E

Rx

=

4.5

5

A=0.9A，電流表A₁的量程0～3A，量程太大，不能使用，可選擇電流表A₂．
對于兩個滑動變阻器，接入電路時，電路中最小電流都不超過電流表的量程，為方便調節，而且為使電流表指針在中央附近，故變阻器選擇R₁．
（2）由于

Rx

RA

＜

RV

Rx

，故采用電流表的外接法，測量誤差較小．測量值是電壓表與待測電阻并聯的阻值，電阻的測量值小于真實值．
（3）根據電流表外接法和變阻器限流式，連接線路如圖所示．
（4）開關閉合前，滑動變阻器的滑動觸頭應置于最左端．
由題意，閉合開關后發現電流表和電壓表的均無示數，說明電路中存在斷路，根據電壓表測量電流表兩端的電壓，由于電壓表的指針大角度偏轉，說明電流表內部斷路．
故答案為：
（1）③，⑤．
（2）外；小于．
（3）

（4）左；電流表內部斷路．

點評：對于電表量程的選擇，往往要估算電路最大電流或電壓來選擇．測量較小的電阻，一般選擇電流表外接法．