Question

（2012?河西区模拟）沈同学在“用电压表、电流表测电阻”的实验中，所以器材如图所示，其中滑动变阻器R的铭牌上标有“20Ω  1A”字样，电源电压恒为3V不变．

（1）图1中尚有两根导线没有连接，请你用笔代替导线，完成电路连接；
（2）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的

右

端；（选填“左”或“右”）
（3）闭合开关S后发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，只有一个电表示数发生变化．若电路中除待测电阻RX和滑动变阻器R外，其余元件均完好，且电路各处接触均良好，则故障原因可能是

待测电阻短路

．
（4）该同学排除故障后继续实验，并三次测得电压和电流的值，通过计算得到电阻值分别为：10.0Ω，10.1Ω，9.9Ω，则待测电阻Rx的阻值为

10.0

Ω；
（5）沈同学通过阅读电表的说明书，了解到他所使用的电流表的内阻R_A为0.2Ω，电压表的内阻RV为20kΩ．若实验电路有如图2所示的甲、乙两种方案可供他选择，

甲

方案实验的误差更小，请你做出简要的说明．

Answer 1

分析：（1）实验目的是伏安法测电阻，所以待测电阻、滑动变阻器、电流表、开关与电源串联，电压表与待测电阻并联．滑动变阻器采用”一上一下”的接法．
（2）为保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于最大阻值处．
（3）若滑动变阻器断路或短路，则移动滑片时，两个电表示数都不发生变化；若待测电阻断路，移动滑片时，两个电表示数都不发生变化；如果待测电阻短路，移动滑片时，只有电流表示数发生变化；综合分析知，故障原因是：待测电阻短路．
（4）已知三次的测量值，取其平均值就是待测电阻的阻值．
（5）要想使实验误差小，就必须让电压表的分流作用尽可能小，也就是流过电压表的电流与流过待测电阻的电流相比可以忽略不计；或者让电流表的分压作用尽可能小，也就是电流表两端电压与待测电阻两端电压相比可以忽略不计，那么实验误差就很小．

解答：解：
（1）因为电源电压为3V，所以电压表选择0～3V量程，电流表选择0～0.6A量程．电路连接如下：

（2）由实物连接知，要使滑动变阻器接入电路电阻最大，滑片要位于最右端．
故答案为：右．
（3）闭合电键后发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，只有一个电表示数发生变化．若电路中除待测电阻Rx和滑动变阻器R外，其余元件均完好，
且电路各处接触均良好．则故障原因可能是：待测电阻短路．
故答案为：待测电阻Rx短路．
（4）待测电阻的阻值为R=

R1+R2+R3

3

=

10.0Ω+10.1Ω+9.9Ω

3

=10.0Ω．
故答案为：10.0．
（5）在甲图中，通过电压表和待测电阻的电流与它们的电阻值成反比，而电压表的内阻远远大于待测电阻的阻值，所以通过电压表的电流可以忽略；在乙图中，电流表两端电压和待测电阻两端电压成正比，由题意得，两者电阻之比为50：1，所以电流表两端电压不能忽略．也就是甲方法误差更小．
故答案为：甲．

点评：（1）本题考查了：连接实物图、滑动变阻器的调节、电路故障分析、实验数据处理，涉及的内容较多，但难度不大，是一道基础题；
（2）分析电路故障时，应知道电路故障一般为断路或短路两种，根据故障现象，注意分析各种可能的故障原因，最后综合考虑得出结论；
（3）无论采用内接法还是外接法，不可避免地存在误差，应该根据元件规格选择相应的测量方法以减小误差．