Question

【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”或“A2”）；滑动变阻器应选择__________（填“R1”或“R2”）；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：

①如图所示连接好实验电路，闭合开关S1前调节滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置；

②闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R1、R2的滑片，使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的1/3；

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；

④待测电阻的阻值Rx＝_____________。

⑤从系统误差角度分析，测得Rx值_______被测电阻真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。

Answer 1

【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.