Question

（2013?安徽模擬）學生在研究性學習課上進行了消去電表內阻對測量影響的實驗探究，其中有一組學生利用了如圖所示的電路圖來測量未知電阻R_x，他們的主要操作過程是：
（1）首先將R₁滑片滑到

c端

（選填“c端”或“d”端），然后閉合開關S₁，將開關S₂連在a上，調節滑動變阻器R₁和R₂，使電壓表、電流表讀數盡量大些（不超過量程），讀出此時兩表讀數，并記作U₁和I₁；
（2）將開關S₂連在b上，保持其中一個滑動變阻器

R₂

（選填“R₁”或“R₂”）的滑動觸頭位置不變，移動另外一個滑動變阻器，（請根據實驗電路圖，續寫操作步驟，并說明需要記錄的數據）

調節R₁，使兩表讀數盡量大些，讀出此時電壓表和電流表讀數，并記作U₂和I₂

．
（3）根據以上實驗中記錄的數據得到待測電阻表達式為

R_x=

U1

I1

-

U2

I2

．
（4）實驗評價：該電路

能

（選填“能”或“不能”）消除由于兩電表內阻造成的系統誤差．

Answer 1

分析：由電路圖可知，當閉合電鍵S₁，電鍵S₂接a時電壓表測R_x與R_A和滑動變阻器R₂兩端的電壓之和，電流表測通過R_x與R_A以及滑動變阻器R₂的電流；保持R₂滑動變阻器的滑動觸頭位置不變，即測R_x與R_A和滑動變阻器R₂串聯的總電阻不變，將單刀雙擲開關S₂向b閉合，此時電流表測的電流為R_A和滑動變阻器的電流，電壓表測R_A以及滑動變阻器R₂兩端的電壓，讀出此時電壓表的示數U₂，根據歐姆定律求出兩次測量電路的電阻，根據串聯知識可知待測電阻的阻值．

解答：解：（1）有電路圖知被測電阻、電流表和滑動變阻器R₂串聯再于滑動變阻器R₁采用分壓接法，為保證電路的安全，所以將R₁滑片滑到c端，使其分壓為零；閉合開關S₁，將開關S₂連在a上，調節滑動變阻器R₁和R₂，據兩表的示數可知串聯部分的電阻為R_x+R_A+R₂=

U1

I1

．
（2）本實驗目的消去電表內阻對測量影響，保持被測電阻、電流表和滑動變阻器R₂串聯部分的電阻不變，所以應使R₂的滑動觸頭位置不變．當將開關S₂連在b上時電壓表測電流表和R₂兩端的電壓，調節R₁的觸頭，使兩表讀數盡量大些，讀出此時電壓表和電流表讀數，并記作U₂和I₂，所以R_A+R₂=

U2

I2

．
（3）以上分析可知，被測電阻的阻值為：上兩式之差即為R_x=

U1

I1

-

U2

I2

．
（4）由以上分析可知，電流表采用內接法，所以電壓表無分流，即電壓表不產生系統誤差；兩式之差使電流表的分壓產生的電阻相互抵消，所以該電路能消除兩表內阻造成的系統誤差．
故答案為：（1）c端；（2）R₂；調節R₁，使兩表讀數盡量大些，讀出此時電壓表和電流表讀數，并記作U₂和I₂（3）R_x=

U1

I1

-

U2

I2

（4）能．

點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的計算，關鍵是能根據電路圖得出測量待測電阻實驗的原理．