Question

11．某同學通過實驗測定一個阻值約為5Ω的電阻R_x的阻值．

（1）現有電源（4V，內阻可不計），滑動變阻器（0～50Ω，額定電流2A），開關和導線若干，以及下列電表：
A．電流表（0～3A，內阻約0.025Ω）
B．電流表（0～0.6A，內阻約0.125Ω）
C．電壓表（0～3V，內阻約3kΩ）
D．電壓表（0～15V，內阻約15kΩ）
為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用B，電壓表應選用C（選填器材前的字母）；實驗電路應采用圖1中的甲（選填“甲”或“乙”）．
（2）接通開關，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應的電流表示數I，電壓表示數U．某次電表示數如圖2所示，可得該電阻的測量值R_x=$\frac{U}{I}$=5.2Ω（保留兩位有效數字）．
（3）若在（1）問中選用乙電路，產生誤差的主要原因是D．（選填選項前的字母）
A．電流表測量值小于流經R_x的電流值
B．電流表測量值大于流經R_x的電流值
C．電壓表測量值小于R_x兩端的電壓值
D．電壓表測量值大于R_x兩端的電壓值．

Answer 1

分析 （1）根據電源電動勢選擇電壓表，根據通過電阻的最大電流選擇電流表；根據待測電阻阻值與電表內阻的關系確定電流表接法，然后選擇電路圖．
（2）由圖示電表確定其分度值，讀出其示數，然后應用歐姆定律求出電阻阻值．
（3）分析圖示電路圖，根據電路圖應用串并聯電路特點分析答題．

解答 解：（1）電源電動勢為4V，則電壓表選C，通過待測電阻的最大電流約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{5}$=0.6A，則電流表選擇B；
由題意可知：$\frac{R}{{R}_{A}}$=$\frac{5Ω}{0.125Ω}$=40，$\frac{{R}_{V}}{R}$=$\frac{3000Ω}{5Ω}$=600，$\frac{{R}_{V}}{R}$＞$\frac{R}{{R}_{A}}$，電流表應采用外接法，故選圖甲所示電路圖；
（2）由圖示電流表可知，其量程為0.6A，分度值為0.02A，示數為0.5A；
由圖示電壓表可知，其量程為3V，分度值為0.1V，示數為2.60V，待測電阻阻值：R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.60V}{0.5A}$=5.2Ω；
（3）由圖1乙所示電路圖可知，電流表采用內接法，由于電流表的分壓作用，所測電壓大于待測電阻兩端電壓，
即電壓表測量值大于R_x兩端的電壓，這是造成系統(tǒng)誤差的原因；
故答案為：（1）B，C，甲；（2）5.2；（3）D．

點評 本題考查了實驗器材與實驗電路的選擇、電表讀數、實驗誤差分析；要掌握實驗器材的選擇原則；根據題意確定電流表接法是正確選擇實驗電路的關鍵；對電表讀數時要先確定其量程與分度值，然后再讀數，讀數時視線要與刻度線垂直．