Question

10．根据伏安法，由10V电源、0〜15V电压表、0〜10mA电流表等器材，连接成测量较大阻值电阻的电路．由于电表内阻的影响会造成测量误差，为了避免此误差，现在原有器材之外再提供一只高精度的电阻箱和单刀双掷开关，某同学设计出了按图甲电路来测量该未知电阻的实验方案．

（1）请按图甲电路，将图乙中所给器材连接成实验电路图．
（2）请完成如下实验步骤：
①先把开关S拨向R_x，调节滑动变阻器，使电压表和电流表有一合适的读数，并记录两表的读数，U=8.12V，I=8.0mA，用伏安法初步估测电阻Rx的大小
②保持滑动变阻器动片位置不变，调节电阻箱，将电阻箱阻值调到1000Ω左右，之后把开关S拨向电阻箱R，调整电阻箱的电阻值，使电压表、电流表的读数与步骤1中的读数一致．读得此时电阻箱的阻值R=1000Ω．
③该未知电阻阻值为1000Ω．
（3）利用测得的数据，还可以得到电流表（填电流或者电压）的内电阻等于15Ω

Answer 1

分析 （1）已知原理图，则按原理图依次将各点连入即可，注意导线不能交叉；
（2）根据实验步骤明确实验的原理，从而得出实验中应完成的步骤；
（3）根据实验中的原理及电路图，分析还能求出的数据

解答 解：（1）已知原理图，则将各串联支路连接，再并联即可得出正确的实物图，如图所示：

（2）②将开关接到R_x时，由伏安法测出的电压及电流为电流表及待测电阻的总电阻，为了准确测量，可以保持滑动变阻器动片位置不变，调节电阻箱，将电阻箱阻值调到1000Ω左右，则说明电阻箱所示电阻与待测电阻相同，
③则待测电阻阻值为1000．
（3）由伏安法测得电阻为电流表及待测电阻的阻值，故电流表内阻可以测出，R_A=$\frac{U}{I}-R$=$\frac{8.12}{0.008}$-1000=15Ω；
故答案为：（1）如图；（2）②保持滑动变阻器动片位置不变，调节电阻箱，将电阻箱阻值调到1000Ω左右；③1000；（3）电流；15

点评 本题为设计性实验，此类题目要求先明确实验的原理，再由原理得出实验的方法，从而得出正确的数据，难度适中．