Question

【題目】幾位同學對一個阻值大約為590Ω的未知電阻Rx進行測量，要求較精確地測量電阻的阻值。有下列器材供選用：

A．待測電阻Rx

B．電壓表V（量程6V，內阻約3kΩ）

C．電流表A1（量程20mA，內阻約5Ω）

D．電流表A2（量程10mA，內阻約10Ω）

E．滑動變阻器R1（0～20Ω，額定電流2A）

F．滑動變阻器R2（0～2000Ω，額定電流0.5A）

G．直流電源E（6V，內阻約1Ω）

H．多用表

I．開關、導線若干

(1)甲同學用多用表直接測量待測電阻的阻值如圖甲所示。若選用歐姆表“×100”檔位，則多用表的讀數為___Ω；

(2)乙同學根據以上器材設計如圖乙所示的測量電阻的電路，則滑動變阻器應選擇________（選填“R1”或“R2”）；電阻測量值偏大的主要原因是________造成的（選填“電流表內阻”或“電壓表內阻”）；

(3)丙同學經過反復思考，利用所給器材設計出了如圖丙所示的測量電路，具體操作如下：

①按圖丙連接好實驗電路，調節滑動變阻器R1、R2的滑片至適當位置；

②開關S2處于斷開狀態，閉合開關S1，調節滑動變阻器R1、R2的滑片，使電流表A2的示數恰好為電流表A1的示數的一半，讀出此時電壓表V的示數U1和電流表A2的示數I1。

③保持開關S1閉合，再閉合開關S2，保持滑動變阻器R2的滑片位置不變，適當調節滑動變阻器R1的位置，讀出此時電壓表V的示數U2和電流表A2的示數I2；

可測得待測電阻的阻值為________，同時可測出電流表A1的內阻為_______（用U1、U2、I1、I2表示）；

(4)比較甲、乙、丙三位同學測量電阻Rx的方法中，_______同學的方案最有利于減小系統誤差。

Answer 1

【答案】600 R1 電流表內阻 丙

【解析】

(1)[1]用歐姆表“×100”檔位，由圖示歐姆表表盤可知，多用表的讀數為6×100Ω=600Ω

(2)[2]滑動變阻器應采用分壓接法，為方便實驗操作，應選擇最大阻值較小的滑動變阻器R1

[3]由于電流表的分壓作用，導致電阻兩端電壓偏大，所以電阻測量值偏大，即電阻測量值偏大的主要原因是電流表分壓

(3)[4][5]設電流表A1的內阻為r1，根據實驗步驟②可知

根據步驟③可得

解得

，

[6]乙同學的設計方法中，實際測得的阻值為RX與電流表內阻的串聯阻值，測量值偏大，而且電流表內阻未知，相比而言，丙同學的方法更有利于減小系統誤差