Question

【題目】在一次實驗技能比賽中，要求精確測量電阻的阻值，有下列器材供選用:

A.待測電阻Rx(約300 Ω)

B.電壓表V(3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)

C.電流表A1(20 mA，內(nèi)阻約5 Ω)

D.電流表A2(10 mA，內(nèi)阻約10 Ω)

E.滑動變阻器R1(0～20 Ω，額定電流2 A)

F.滑動變阻器R2(0～2000 Ω，額定電流0.5 A)

G.直流電源E(3 V，內(nèi)阻約1 Ω)

H.開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）甲同學(xué)根據(jù)以上器材設(shè)計成用伏安法測量電阻的電路，并能滿足兩端電壓能從0開始變化進(jìn)行多次測量，則電流表應(yīng)選擇______(填“”或“”)；滑動變阻器應(yīng)選擇___(填“”或“”)；并請在虛線框中幫甲同學(xué)完成實驗原理電路圖______。

（2）乙同學(xué)經(jīng)過反復(fù)思考，利用所給器材設(shè)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(guān)前調(diào)節(jié)滑動變阻器、的滑片至適當(dāng)位置；

② 閉合開關(guān)，斷開開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器、的滑片，使電流表的示數(shù)恰好為電流表的示數(shù)的一半；

③ 閉合開關(guān)并保持滑動變阻器的滑片位置不變，讀出電壓表V和電流表的示數(shù)，分別記為U、I；

④ 待測電阻的阻值=___ （用題中所給字母表示）

（3）比較兩同學(xué)測量電阻的方法，你認(rèn)為哪個同學(xué)方法更有利于減小系統(tǒng)誤差？答：_____（填“甲”或“乙”）同學(xué)。

Answer 1

【答案】（1）A2 R1 如圖：

（2） （3）乙

【解析】

（1）電路中可能出現(xiàn)的最大電流 ，則電流表應(yīng)選擇A2；滑動變阻器要接成分壓電路，則應(yīng)選擇阻值較小的R1便于調(diào)節(jié)；待測電阻阻值約為300Ω，電流表內(nèi)阻約為10Ω，電壓表內(nèi)阻約為3kΩ，相對于來說待測電阻阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，實驗電路圖如圖所示：

（2）由實驗步驟②可知，通過R2與RX的電流相等，它們并聯(lián)，則兩支路電阻相等，由實驗步驟③可知，電壓表測待測電阻兩端電壓，由于兩并聯(lián)支路電阻相等，則通過它們的電流相等，由實驗步驟可知，通過待測電阻的電流等于電流表A1的示數(shù)I，則待測電阻阻值：RX=；
（3）由兩種實驗方案與實驗步驟可知，由于電表內(nèi)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(shè)計，乙的方案化解了電表內(nèi)阻影響，測量值與真實值相等，乙的方案可以消除系統(tǒng)誤差．