题目内容

【题目】某学习小组欲精确测量电阻Rx的阻值,有下列器材供选用:

A.待测电阻Rx(约300Ω)

B.电压表V(3V,内阻约3kΩ)

C.电流表A1(10mA,内阻约10Ω)

D.电流表A2(20mA,内阻约5Ω)

E.滑动变阻器R1(0~20Ω,额定电流2A)

F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,额定电流0.5A)

G.直流电源E(3V,内阻约1Ω)

H.开关、导线若干

(1)甲同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路,并能满足Rx两端电压能从0开始变化进行多次测量。则电流表应选择____________(填“A1“A2);滑动变阻器应选择__________(填R1R2);并请在方框中帮甲同学完成实验原理电路图_______

(2)乙同学经过反复思考,利用所给器材设计出了如图所示的测量电路,具体操作如下:

如图所示连接好实验电路,闭合开关S1前调节滑动变阻器R1R2的滑片至适当位置;

闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器R1R2的滑片,使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的1/3;

闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,读出电压表V和电流表A1的示数,分别记为U、I

待测电阻的阻值Rx_____________

从系统误差角度分析,测得Rx_______被测电阻真实值(填大于”、“小于等于”)。

【答案】 A1 R1 U/2I 等于

【解析】(1)通过待测电阻的最大电流约为:,,电流表应选择;实验要求电压从零开始变化,则滑动变阻器应采用分压接法,为方便实验操作,应选择最大阻值较小的滑动变阻器;待测电阻阻值约为300Ω,电流表内阻约为10Ω,电压表内阻约为3kΩ,相对于来说待测电阻阻值远大于电流表内阻,电流表应采用内接法,实验电路图如图所示:

(2)由实验步骤②可知,通过的电流是示数的,故流过的电流是示数的,它们并联,则,由实验步骤③可知,电压表测待测电阻两端电压,由于则通过待测电阻的电流为,则待测电阻阻值:,(3)两种实验方案与实验步骤可知,由于电表内阻的影响甲的测量值存在误差,由于实验电路与实验步骤的巧妙设计,乙的方案化解了电表内阻影响,测量值与真实值相等.

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