Question

图1是用来测量未知电阻R_x的实验电路的实物连线示意图，图中R_x是待测电阻，阻值约为300Ω；E是电池组，电动势6V，内阻不计；V是电压表，量程3V，内阻r约3000Ω；R是电阻箱，阻值范围0～999.9Ω；R_l是滑动变阻器，S_l和S₂是单刀单掷开关．
主要的实验步骤如下：
①连好电路后，合上开关S_l和S₂，调节滑动变阻器的滑片，使得电压表的示数为3.00V．
②合上开关S₁，断开开关S₂，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使得电压表的示数为2.00V．
③读出图2电阻箱的阻值，并计算求得未知电阻R_x的大小．
④实验后整理仪器．
（1）可供选择的滑动变阻器有：
滑动变阻器A：最大阻值100Ω，额定电流0.5A
滑动变阻器B：最大阻值10Ω，额定电流2.0A
为了使实验测量值尽可能地准确，实验应选用的滑动变阻器是

B

．
（2）电阻箱的旋钮位置如图2所示，它的阻值是

140Ω

．
（3）未知电阻R_x=

280Ω

．
（4）测量值与真实值相比较，测量值比真实值

偏大

．（填偏大、相等或偏小）

Answer 1

分析：注意电阻箱读数的方法是从倍率大的箭头所对数字开始读起．此实验的关键是假设闭合或断开电键s₂时滑动变阻器的输出电压值不变，然后根据欧姆定律求解即可．难点是误差分析，因为根据动态分析可知，电键s₂断开后电压表待测电阻两端电压将变小，而变阻器的输出电压将变大．

解答：解：（1）因当滑动变阻器采用分压式接法时，其电阻值越小输出电压的线性越好，故应选电阻小的变阻器B．
（2）电阻箱读数为R=1×100+4×10+0×1+0×0.1=140Ω
（3）由实物连接图可知，设S_l和S₂均闭合时电压表示数为U₁，变阻器的输出电压为U₀，
则U₀=U₁=3V，当电键s₂断开时电压表示数为U₂，则U₂=3V，
根据欧姆定律U2=

U0-U2

R

?R_x，
联立可得Rx=

U2

U0-U2

?R，
代入数据得R_x=280Ω．
（4）根据闭合电路欧姆定律与欧姆定律分析知，断开电键s₂后，电压表示数应变小，滑动变阻器的输出电压变大，根据上式求出的电阻大于真实值．
故答案为（1）B． （2）140Ω．（3）280Ω．（4）偏大．

点评：解题的关键是根据电路的结构灵活运用欧姆定律和串并联知识求解．