电学中的设计性实验
(45分钟 100分)
1.(12分)(2018·天津高考)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为
10 kΩ)，除了Rx、开关S和导线外，还有下列器材供选用：
A.电压表(量程0～1 V，内阻约10 kΩ)
B.电压表(量程0～10 V，内阻约100 kΩ)
C.电流表(量程0～1 mA，内阻约30 Ω)
D.电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.05 Ω)
E.电源(电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计)
F.电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计)
G.滑动变阻器R0(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)
(1)为使测量尽量准确，电压表选用_______，电流表选用_______，电源选用_______。(均选填器材的字母代号)
(2)画出测量Rx阻值的实验电路图。
(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会_______其真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)，原因是 ____ 。
【解析】(1)若选用电源1.5 V，由于被测电阻很大，电路中电流非常小，不利于实验，即电源选用12 V的，即F；则电压表就应该选取B；电路中的最大电流为I=A=1.2 mA，故电流表应选用C。
(2)因为给的滑动变阻器的最大阻值只有10 Ω，若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故应采用滑动变阻器的分压接法，由于<，所以采用电流表内接法，电路图如图所示。
(3)由于电流表的分压，导致电压测量值偏大，而电流准确，根据Rx=可知测量值偏大。
答案：(1)B C F (2)见解析图
(3)大于 电压表的读数大于待测电阻两端实际电压(其他正确表述也可)
【加固训练】
(2018·大同模拟)实验室在测定金属丝电阻率的实验中，提供的器材除多用电表、螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外，还有：
A.粗细均匀的待测金属丝Rx
B.直流电流表A(0～5 mA，内阻约为5 Ω)
C.直流电压表V(0～3 V，内阻约为5 kΩ)
D.滑动变阻器R(阻值范围为0～20 Ω，额定电流为1 A)
E.电源(3 V，内阻不计)
(1)为了确定电路，先用多用电表的欧姆挡粗略测量待测金属丝的电阻。现将多用电表的选择开关置于“×100”挡，按正确的步骤进行操作，表盘示数如图1所示，则电阻Rx的粗略值为_______ Ω。
(2)实验时，先用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径，如图2所示是某次测量时的情况，读数为_______ mm。
(3)若要求在实验中金属丝两端的电压可以有较大变化，测量金属丝电阻的误差尽量小，请用笔画线代替导线，补上图3实物图中缺少的两根导线。
(4)某物理学习小组的两位同学在实验中，根据同一组数据进行正确描点后，甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线，如图4中甲、乙所示，根据你对实验的理解，你认为_______同学的图线正确，根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为_______ Ω。
