Question

【題目】如下圖所示，甲是用“伏安法”測量未知電阻 Rx 的實物電路圖。

（1）連好電路，閉合開關，當滑片移動到某位置時，電壓表示數為 2.4V，電流表示數如圖乙所示，則未知電阻 Rx =_____Ω。若本實驗要考慮電流表電阻及電壓表電阻對實驗造成的誤差，則測量值比真實值_____（填“偏大”或“偏小”）。

（2）若實驗中電壓表損壞，利用其他的原有器材也能測出未知電阻 Rx的阻值。實驗電路如圖丙所示（滑動變阻器最大阻值為 R0，電源電壓未知且不變），請將下列相關實驗步驟補充完整：

①閉合開關 S，將滑動變阻器的滑片 P 移到 a 端，記錄電流表示數為 I1；

②閉合開關 S，將滑動變阻器的滑片 P 移到___，記錄電流表示數 I2；

③寫出待測電阻的表達式，Rx =_____。（用已知量和測量量符號表示）

Answer 1

【答案】10 偏小 b

【解析】

第一空．閉合開關，當滑片移動到某位置時，電壓表示數為2.4V，由圖乙知道，電流表選用小量程，分度值為0.02A，其讀數為0.24A，由歐姆定律知道，則未知電阻是：
；

第二空．由于電壓表與電阻并聯，所以，電壓表測量值準確，根據并聯電路電流的規律，電流表示數大于通過電阻的電流，由歐姆定律，測量值比真實值偏小；

第三空．根據題意知道，應將滑片移到b端，記錄電流表示數I2；

第四空．步驟①，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P移到a端，兩電阻并聯，總電流為I1；

步驟②，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P移到b端，Rx 被短路，只有R0 工作，電流表示數為I2 ；所以電源電壓是：
U=I2 R0，
兩次實驗中，R0 兩端電壓均等于電源電壓，R0 阻值不變，所以通過R0的電流均為I2，由并聯電路的電流特點知道，通過待測電阻的電流是：
Ix =I1 -I2，
并聯電路電壓相等，則待測電阻兩端的電壓是：
Ux =U=I2 R0，
所以待測電阻是：