题目内容
【题目】有一只电阻RX,其阻值大约在40-50Ω之间,需要进一步测定其阻值。现有的器材有:
①电池组E(电动势9V,内阻约0.5Ω)
②伏特表V(量程0-10V,内阻约20kΩ)
③毫安表A1(量程0-50mA,内阻约20Ω)
④毫安表A2(量程0-300mA,内阻约4Ω)
⑤滑动变阻器R1(0-100Ω,额定电流1A)
⑥滑动变阻器R2(0-1700Ω,额定电流0.3A)
⑦电键一只,导线若干。
有两种可供选择的电路如图甲和图乙所示。实验中要求多测几组电流、电压值。
⑴为了实验能正常进行并减小系统误差,而且要求滑动变阻器要便于调节,在实验中应选图______所示的电路;应选代号为______的毫安表和代号为______的滑动变阻器。该实验的系统误差主要是由____________引起的,这个因素总是使实验的测量值比真实值偏______。
⑵若已知所用的毫安表的准确电阻值,则应选用图_____所示的电路进行测量。
【答案】甲; ; ; 电压表的分流; 偏小; 乙;
【解析】
两个电路图的区别是一个是电流表的外接,另一个是电流表内接,本题中被测电阻的阻值40~50Ω,属于小电阻,根据待测电阻与电压表和电流表内阻的比较,选择采用内接法还是外接法;本着读数精确性的原则,电流表选用A2,本着安全性和便于操作的原则,滑动变阻器选用R1.
(1)被测电阻的阻值4050Ω,属于小电阻,电流表内阻4Ω和20Ω,伏特表V的内阻约20kΩ,则有:.故应采用外接法,即图甲;电路中电流最大值不超过为9/40A=0.23A=230mA,本着精确性的原则,电流表选择A2;滑动变阻器为限流接法,两个滑动变阻器均能满足限流要求,本着便于操作的原则,选用R1;
该实验的系统误差主要是由电压表的分流引起,电流表测出的电流大于通过RX的实际电流,而电压没有系统误差,根据实验原理R=U/I可知,实验测量的是电压表与Rx并联的阻值,故实验的测量值比真实值偏小;
(2)如果知道电流表的内阻,则可以采用电流表内接法;由欧姆定律求出电阻后减去电流表的阻值即为测量值;
故答案为:(1)甲;A2;R1;偏小;(2)乙。