Question

7．某同學通過實驗測定一個阻值約為5Ω的電阻R_x的阻值．
（1）現(xiàn)有電源（4V，內(nèi)阻可不計）、滑動變阻器（0～50Ω，額定電流2A）、開關(guān)和導線若干，以及下列電表：
A．電流表（0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω）
B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）
C．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）
D．電壓表（0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用B，電壓表應選用C（選填器材前的字母）；實驗電路應采用圖1中的甲（選填“甲”或“乙”）．
（2）圖2是測量R_x的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線．請根據(jù)在（1）問中所選的電路圖，用筆畫線代替導線補充完成圖2中實物間的連線．
（3）若在（1）問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是B；若在（1）問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是D．（選填選項前的字母）
A．電流表測量值小于流經(jīng)R_x的電流值
B．電流表測量值大于流經(jīng)R_x的電流值
C．電壓表測量值小于R_x兩端的電壓值
D．電壓表測量值大于R_x兩端的電壓值

Answer 1

分析 （1）（2）的關(guān)鍵是首先根據(jù)電源電動勢大小選擇出電壓表量程，再根據(jù)通過待測電阻的最大電流來選擇電流表量程；然后根據(jù)閉合電路歐姆定律結(jié)合電流表最小電流求出電路中需要的最大電阻來選擇變阻器；再根據(jù)待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}＞\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$可知電流表應用外接法．（3）的關(guān)鍵是根據(jù)歐姆定律和串并聯(lián)規(guī)律，將電表內(nèi)阻考慮在內(nèi)即可求解．

解答 解：（1）：由于電源電動勢為4V，所以電壓表應選C；
根據(jù)歐姆定律可知，通過待測電阻的最大電流為：${I}_{m}=\frac{U}{R}=\frac{3}{5}=0.6A$，所以電流表應選B；
根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路中需要的最大電阻為：${R}_{max}=\frac{E}{\frac{1}{3}{I}_{A}}=\frac{4}{0.2}=20Ω$，所以變阻器可以采用限流式接法，變阻器應選E；
 由于待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}＞\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，所以電流表應用外接法，即電路圖應是“限流外接”，所以應采用如圖電路．
（2）：實物連線圖如圖所示：
（3）：根據(jù)歐姆定律和串并聯(lián)規(guī)律可知，采用甲電路時由于電壓表A的分流作用，導致電流表的測量值大于流經(jīng)R_X的電流，所以產(chǎn)生誤差的主要原因是B；
若采用乙電路，由于電流表的分壓作用，導致電壓表的測量值大于R_X兩端的電壓值，所以造成誤差的主要原因是D；
故答案為：（1）B，C，甲
（2）如圖
（3）B，D

點評 對電學實驗應明確：①根據(jù)電源電動勢或待測電阻的額定電壓來選擇電壓表量程；根據(jù)通過待測電阻的最大電流來選擇電流表量程．②根據(jù)電路中需要的最大電阻來選擇變阻器，當變阻器的全電阻滿足要求時，變阻器可以采用限流式接法；當變阻器全電阻太小或電路要求電流從零調(diào)時，變阻器應采用分壓式接法，此時應選擇全電阻小的變阻器，可方便調(diào)節(jié)．③當待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}＞\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$時，電流表應用外接法，滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}＜\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$時，電流表應用內(nèi)接法．