Question

【題目】幾位同學(xué)對一個阻值大約為590Ω的未知電阻Rx進行測量，要求較精確地測量電阻的阻值。有下列器材供選用：

A．待測電阻Rx

B．電壓表V（量程6V，內(nèi)阻約3kΩ）

C．電流表A1（量程20mA，內(nèi)阻約5Ω）

D．電流表A2（量程10mA，內(nèi)阻約10Ω）

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（6V，內(nèi)阻約1Ω）

H．多用表

I．開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)甲同學(xué)用多用表直接測量待測電阻的阻值如圖甲所示。若選用歐姆表“×100”檔位，則多用表的讀數(shù)為___Ω；

(2)乙同學(xué)根據(jù)以上器材設(shè)計如圖乙所示的測量電阻的電路，則滑動變阻器應(yīng)選擇________（選填“R1”或“R2”）；電阻測量值偏大的主要原因是________造成的（選填“電流表內(nèi)阻”或“電壓表內(nèi)阻”）；

(3)丙同學(xué)經(jīng)過反復(fù)思考，利用所給器材設(shè)計出了如圖丙所示的測量電路，具體操作如下：

①按圖丙連接好實驗電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1、R2的滑片至適當位置；

②開關(guān)S2處于斷開狀態(tài)，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1、R2的滑片，使電流表A2的示數(shù)恰好為電流表A1的示數(shù)的一半，讀出此時電壓表V的示數(shù)U1和電流表A2的示數(shù)I1。

③保持開關(guān)S1閉合，再閉合開關(guān)S2，保持滑動變阻器R2的滑片位置不變，適當調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的位置，讀出此時電壓表V的示數(shù)U2和電流表A2的示數(shù)I2；

可測得待測電阻的阻值為________，同時可測出電流表A1的內(nèi)阻為_______（用U1、U2、I1、I2表示）；

(4)比較甲、乙、丙三位同學(xué)測量電阻Rx的方法中，_______同學(xué)的方案最有利于減小系統(tǒng)誤差。

Answer 1

【答案】600 R1 電流表內(nèi)阻 丙

【解析】

(1)[1]用歐姆表“×100”檔位，由圖示歐姆表表盤可知，多用表的讀數(shù)為6×100Ω=600Ω

(2)[2]滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，為方便實驗操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器R1

[3]由于電流表的分壓作用，導(dǎo)致電阻兩端電壓偏大，所以電阻測量值偏大，即電阻測量值偏大的主要原因是電流表分壓

(3)[4][5]設(shè)電流表A1的內(nèi)阻為r1，根據(jù)實驗步驟②可知

根據(jù)步驟③可得

解得

，

[6]乙同學(xué)的設(shè)計方法中，實際測得的阻值為RX與電流表內(nèi)阻的串聯(lián)阻值，測量值偏大，而且電流表內(nèi)阻未知，相比而言，丙同學(xué)的方法更有利于減小系統(tǒng)誤差