Question

為測量阻值約15Q電阻的準確值，實驗室現提供以下器材
A．待測電阻R_X
B．電流表A₁(0～10mA，內阻約2)
C 電流表A ₂ (0～0．6A，內阻約0．05)
D．電壓表V₁(0～100mv，內阻約15K)
E．屯壓表V₂(0～5V，內阻約15K)
F．定值電阻R_定 (約20)
G．滑動變阻器(0～5，2A)
H．蓄電池(6V，0.5Q)
I．單刀開關兩只，導線若干
實驗過程中，要求測量時只能測兩組數據(U₁、I₁和U₂ I₂，且無系統誤差．
(1)(5分)在方框圖中畫出測量電路圖，并將所選器材用題給符號標在圖中；
(2)（3分)R。的表達式為：R_X=：           (用U₁，I₁和U₂ I₂（表示）
(3)(2分)在實物圖上用實線代表導線，連接成實驗電路．

Answer 1

(由于實驗操作順序原因寫成也可)（3分）
 

⑴所給器材中有電壓表和電流表，因此使用一般伏安法測電阻的方法，只是由于電表內阻的影響帶來系統誤差，所以在實驗設計時應集中在消除系統誤差上面。消除電表內阻的影響最直接的方法就是測出電阻內阻，但所用電流表最大額定電壓為的0.03V=30mV，電壓表最大電流為0.33mA，因此都不能用伏安法直接測量，器材給定有一個定值電阻(20Ω)，可以用來與電流表串聯當作電流表內阻的一部分，或者與電壓表并聯測等效電阻，考慮到一次性連接實驗電路，因此將定值電阻與電壓表并聯，用開關控制先測出并聯后的電阻，然后再閉合開關，有，聯立即可解得⑵。⑶略。設計性、開放性實驗，考查伏安法測電阻的基本思想和考生綜合分析能力、實驗能力。難度較大。