Question

根據伏安法，由10V電源、0～15V電壓表、0～10mA電流表等器材，連接成測量較大阻值電阻的電路．由于電表內阻的影響會造成測量誤差，為了避免此誤差，現在原有器材之外再提供一只高精度的電阻箱和單刀雙擲開關，某同學設計出了按圖甲電路來測量該未知電阻的實驗方案．

（1）請按圖甲電路，將圖乙中所給器材連接成實驗電路圖．
（2）請完成如下實驗步驟：
①先把開關S撥向R_x，調節滑動變阻器，使電壓表和電流表有一合適的讀數，并記錄兩表的讀數，U=8.12V，I=8mA，用伏安法初步估測電阻R_x的大小．
②

 

，之后把開關S撥向電阻箱R，微調電阻箱的電阻值，使電壓表、電流表的讀數與步驟1中的讀數一致．讀得此時電阻箱的阻值R=1000Ω．
③該未知電阻R_x=

 

Ω．
（3）利用測得的數據，還可以得到

 

表的內電阻等于

 

．

Answer 1

分析：（1）已知原理圖，則按原理圖依次將各點連入即可，注意導線不能交叉；
（2）根據實驗步驟明確實驗的原理，從而得出實驗中應完成的步驟；
（3）根據實驗中的原理及電路圖，分析還能求出的數據．

解答：解：（1）已知原理圖，則將各串聯支路連接，再并聯即可得出正確的實物圖；答案如下圖；

（2）將開關接到R_x時，由伏安法測出的電壓及電流為電流表及待測電阻的總電阻；為了準確測量，可以調節電阻箱，使電壓表及電流表示數與第一步相同，則說明電阻箱所示電阻與待測電阻相同；故答案為：電阻箱的電阻值，使其為伏安法估測的值；
則待測電阻阻值為1000Ω．
（3）由伏安法測得電阻為電流表及待測電阻的阻值；故電流表內阻可以測出，R_A=

8.12

0.008

-1000=15Ω；
故答案為：（1）如上圖；（2）①電阻箱的電阻值，使其為伏安法估測的值；②1000；（3）電流表；15Ω．

點評：本題為設計性實驗，此類題目要求先明確實驗的原理，再由原理得出實驗的方法，從而得出正確的數據．