Question

15．某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定一個(gè)阻值約為5Ω的電阻R_x的阻值．
（1）現(xiàn)有電源（4V，內(nèi)阻可不計(jì)）、滑動(dòng)變阻器（0～50Ω，額定電流2A）、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)若干以及下列電表：
A．電流表（0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω）　　
B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）
C．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）　
D．電壓表（0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）　
為減少測(cè)量誤差，在實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用B，電壓表應(yīng)選用C（選填器材前的字母），實(shí)驗(yàn)電路采用下圖中的甲電路圖（選填“甲”或“乙”）．
（2）接通開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I，電壓表示數(shù)U，某次電表示數(shù)如圖丙所示，可得該電阻的測(cè)量值R_x=$\frac{U}{I}$=5.2Ω（保留兩位有效數(shù)字）．
（3）若在（1）問(wèn)中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是B；（選填選項(xiàng)前的字母）
若在（1）問(wèn)中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是D；（選填選項(xiàng)前的字母）
A．電流表測(cè)量值小于流經(jīng)R_x的電流值
B．電流表測(cè)量值大于流經(jīng)R_x的電流值
C．電壓表測(cè)量值小于R_x兩端的電壓值
D．電壓表測(cè)量值大于R_x兩端的電壓值
（4）在不損壞電表的前提下，將滑動(dòng)變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動(dòng)距離x的增加，被測(cè)電阻R_x兩端的電壓U也隨之增加，下列圖丁反映U-x關(guān)系的示意圖中正確的是A．

Answer 1

分析 （1）合理選擇實(shí)驗(yàn)器材，先選必要器材，再根據(jù)要求滿(mǎn)足安全性，準(zhǔn)確性，方便操作的原則選擇待選器材．電流表的接法要求大電阻內(nèi)接法，小電阻外接法．滑動(dòng)變阻器是小電阻控制大電阻，用分壓式接法．
（2）由電壓表與電流表讀數(shù)，依據(jù)R=$\frac{U}{I}$，即可求解；
（3）電流表與電壓表是能讀出電流或電壓的電阻，并根據(jù)串并聯(lián)特征，明確偶然誤差和系統(tǒng)誤差的性質(zhì)明確誤差情況，即可求解；
（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律，結(jié)合電阻定律，即可求解

解答 解：（1）因電源的電壓為4V，因此電壓表選擇3V量程；由于阻值約為5Ω的電阻R_x的，根據(jù)歐姆定律可知，電流的最大值為0.8A，從精確角度來(lái)說(shuō)，所以電流表選擇0.6A的量程；
根據(jù)待測(cè)電阻的阻值與電壓表及電流表的阻值，可知$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$＜$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$，因此選擇電流表外接法，故選擇甲圖．
（2）電壓表的讀數(shù)為U=2.60V；電流表的讀數(shù)為I=0.50A；
根據(jù)歐姆定律R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.60}{0.5}$=5.2Ω；
（3）由甲圖可知，測(cè)電阻與電壓表并聯(lián)后與電流表串聯(lián)，則由于電壓表的分流使電流表讀數(shù)偏大，故B正確；
由乙圖可知，待測(cè)電阻與電流表串聯(lián)后，與電壓表并聯(lián)，因此電壓表測(cè)量值大于R_x兩端的電壓值．而電流表與電阻串聯(lián)，故電流表是準(zhǔn)確的；故選D；
（5）根據(jù)閉合電路歐姆定律與電阻定律，U=IR_X=$\frac{E}{\frac{L-x}{L}+{R}_{x}}•{R}_{x}$，當(dāng)滑片P移動(dòng)距離x的增加，被測(cè)電阻R_x兩端的電壓增大，但不成正比，且增加越來(lái)越快，則U-x圖象如圖A所示，故選：A．
故答案為：（1）B、C、甲 （2）5.2 （3）B；D （4）A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中選擇儀器，掌握選擇的方法與原則；理解歐姆定律與電阻定律的應(yīng)用，掌握誤差的分析及其產(chǎn)生原因．