Question

【題目】在一次實驗技能比賽中，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（約300Ω）

B．電壓表V（量程3V，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（3V，內阻約1Ω）

H．開關、導線若干

（1）甲同學根據(jù)以上器材設計成用伏安法測量電阻的電路，電路圖如圖甲所示，則電流表應選擇_________（選填“A1”或“A2”），滑動變阻器應選擇____________（選填“R1”或“R2”）。

（2）乙同學經(jīng)過反復思考，利用所給器材設計出了如圖乙所示的測量電路，具體操作如下：

①按圖乙連接好實驗電路，閉合開關S1前調節(jié)滑動變阻器R1、R2的滑片至適當位置；

②閉合開關S1，開關S2處于斷開狀態(tài)，調節(jié)滑動變阻器R1、R2的滑片，使電流表A2的示數(shù)恰好為電流表A1的示數(shù)的一半；

③閉合開關S2并保持滑動變阻器R2的滑片位置不變，讀出電壓表V和電流表A2的示數(shù)，分別記為U、I；

④則待測電阻的阻值Rx=__________（用題中所給字母表示）。

（3）比較兩同學測量電阻Rx的方法，你認為哪個同學方法更有利于減小系統(tǒng)誤差？____________（選填“甲”或“乙”）同學。

Answer 1

【答案】A2 R1 乙

【解析】

由題意可知考查伏安法測電阻，消除系統(tǒng)誤差的方法。根據(jù)歐姆定律、串并聯(lián)電路關系分析可得。

(1)[1] [2] 估算一下待測電流，

，

故電流表選擇A2，因滑動變阻器采用分壓式接法，選擇R1調節(jié)更方便，故滑動變阻器選擇R1；

(2)[3] 閉合開關S1，開關S2處于斷開狀態(tài)，調節(jié)滑動變阻器R1、R2的滑片，使電流表A2的示數(shù)恰好為電流表A1的示數(shù)的一半；此時A2和R2電阻之和等于Rx的電阻。當閉合開關S2并保持滑動變阻器R2的滑片位置不變，讀出電壓表V和電流表A2的示數(shù)，分別記為U、I；A2和R2電阻之和等于Rx的電阻等于U與I的比值。

(3)[4] 甲圖存在系統(tǒng)誤差，測量值大于真實值，乙圖方案消除了系統(tǒng)誤差，故乙同學的方案更有利于減小系統(tǒng)誤差。