Question

用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：
A．待测电阻R_x（大约100Ω）
B．直流毫安表A₁（量程0～10mA，内阻约为100Ω）
C．直流毫安表A₂（量程0～40mA，内阻约为40Ω）
D．直流电压表V₁（量程0～3V，内阻约为5kΩ）
E．直流电压表V₂（量程0～15V，内阻约为15kΩ）
F．直流电源（输出电压4V，内阻计）
G．滑动变阻器R₁（阻值范围0～50Ω，允许最大电流1A）
H．滑动变阻器R₂（阻值范围0～10kΩ，允许最大电流1A）
I．开关一个、导线若干
根据器材的规格和实验要求，为使结果更加准确，要求电压和电流的变化范围尽可能大．
（1）直流毫安表应选

 

，直流电压表应选

 

，滑动变阻器应选

 

．（填序号A、B、C…）
（2）在方框内画出实验电路图．
（3）测量结果误差为：

 

．（填“偏大”或“偏小”）

Answer 1

分析：（1）根据电源电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表，在保证安全的前提下为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）根据题意确定滑动变阻器的接法与电流表接法，然后作出实验电路图．
（3）根据电路图应用欧姆定律分析实验误差．

解答：解：（1）电源电动势为4V，则电压表应选D，电路最大电流：I=

U

R

=

3V

100Ω

=0.03A=30mA，电流表应选C，为方便实验操作，滑动变阻器应选G．
（2）伏安法测电阻，要使电压与电流变化范围大，滑动变阻器应采用分压接法，待测电阻阻值约为100Ω，电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻为40Ω，相对来说电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．

（3）电流表采用外接法，电流测量值偏大，由欧姆定律可知，电阻测量值偏小．
故答案为：（1）C；D；F；（2）电路图如图所示；（3）偏小．

点评：本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、实验误差分析，确定滑动变阻器与电流表的接法是正确解题的关键，滑动变阻器采用分压接法时电压电流变化范围较大．