Question

【題目】某學習小組欲精確測量電阻Rx的阻值，有下列器材供選用：

A．待測電阻Rx（約300Ω）

B．電壓表V（3V，內阻約3kΩ）

C．電流表A1（10mA，內阻約10Ω）

D．電流表A2（20mA，內阻約5Ω）

E．滑動變阻器R1（0～20Ω，額定電流2A）

F．滑動變阻器R2（0～2000Ω，額定電流0.5A）

G．直流電源E（3V，內阻約1Ω）

H．開關、導線若干

（1）甲同學根據以上器材設計成用伏安法測量電阻的電路，并能滿足Rx兩端電壓能從0開始變化進行多次測量。則電流表應選擇____________（填“A1”或“A2”）；滑動變阻器應選擇__________（填“R1”或“R2”）；并請在方框中幫甲同學完成實驗原理電路圖_______。

（2）乙同學經過反復思考，利用所給器材設計出了如圖所示的測量電路，具體操作如下：

①如圖所示連接好實驗電路，閉合開關S1前調節滑動變阻器R1、R2的滑片至適當位置；

②閉合開關S1，斷開開關S2，調節滑動變阻器R1、R2的滑片，使電流表A1的示數恰好為電流表A2的示數的1/3；

③閉合開關S2并保持滑動變阻器R2的滑片位置不變，讀出電壓表V和電流表A1的示數，分別記為U、I；

④待測電阻的阻值Rx＝_____________。

⑤從系統誤差角度分析，測得Rx值_______被測電阻真實值（填“大于”、“小于”或“等于”）。

Answer 1

【答案】 A1 R1 U/2I 等于

【解析】（1）通過待測電阻的最大電流約為：，，電流表應選擇；實驗要求電壓從零開始變化，則滑動變阻器應采用分壓接法，為方便實驗操作，應選擇最大阻值較小的滑動變阻器；待測電阻阻值約為300Ω，電流表內阻約為10Ω，電壓表內阻約為3kΩ，相對于來說待測電阻阻值遠大于電流表內阻，電流表應采用內接法，實驗電路圖如圖所示：

（2）由實驗步驟②可知，通過的電流是示數的，故流過的電流是示數的，它們并聯，則，由實驗步驟③可知，電壓表測待測電阻兩端電壓，由于，則通過待測電阻的電流為，則待測電阻阻值：，（3）兩種實驗方案與實驗步驟可知，由于電表內阻的影響甲的測量值存在誤差，由于實驗電路與實驗步驟的巧妙設計，乙的方案化解了電表內阻影響，測量值與真實值相等.