Question

【題目】某學習小組欲精確測量電阻的阻值，有下列器材供選用：

A.待測電阻約

B.電壓表，內(nèi)阻約

C.電流表，內(nèi)阻約

D.電流表，內(nèi)阻約

E.滑動變阻器，額定電流

F.滑動變阻器，額定電流

G.直流電源，內(nèi)阻約

H.開關(guān)、導線若干

甲同學根據(jù)以上器材設計成用伏安法測量電阻的電路，并滿足兩端電壓能從0開始變化進行多次測量。則電流表應選擇______填“”或“”；滑動變阻器應選擇______填“”或“”；并請在如圖1的方框中幫甲同學完成實驗原理電路圖________。

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

如圖所示連接好實驗電路，閉合開關(guān)前調(diào)節(jié)滑動變阻器、的滑片至適當位置；

閉合開關(guān)，斷開開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器、的滑片，使電流表的示數(shù)恰好為電流表的示數(shù)的一半，即；

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

則待測電阻的阻值______。

比較甲、乙兩同學測量電阻的方法，你認為哪位同學的方法更有利于減小系統(tǒng)誤差？答：______同學填“甲”或“乙”，理由是______。

Answer 1

【答案】 電路圖如圖所示：

乙 采用乙圖電路，待測電阻兩端電壓和通過的電流均為實際值，可以消除系統(tǒng)誤差

【解析】

根據(jù)通過待測電阻的最大電流選擇電流表，根據(jù)題意確定滑動變阻器的接法，為方便實驗操作選擇最大阻值較小的滑動變阻器，根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表接法，然后作出電路圖。

根據(jù)實驗步驟應用歐姆定律求出電阻阻值。

根據(jù)實驗步驟與實驗原理分析實驗誤差，然后作出解答。

通過待測電阻的最大電流約為：，電流表應選擇；

實驗要求電壓從零開始變化，則滑動變阻器應采用分壓接法，為方便實驗操作，應選擇最大阻值較小的滑動變阻器；

待測電阻阻值約為，電流表內(nèi)阻約為，電壓表內(nèi)阻約為，相對于來說待測電阻阻值遠大于電流表內(nèi)阻，電流表應采用內(nèi)接法，實驗電路圖如圖所示：

由實驗步驟可知，通過與的電流相等，它們并聯(lián)，

則兩支路電阻相等，由實驗步驟可知，電壓表測待測電阻兩端電壓，

由于兩并聯(lián)支路電阻相等，則通過它們的電流相等，由實驗步驟可知，

通過待測電阻的電流等于電流表的示數(shù)I，則待測電阻阻值：；

由兩種實驗方案與實驗步驟可知，由于電表內(nèi)阻的影響甲的測量值存在誤差，

由于實驗電路與實驗步驟的巧妙設計，乙的方案化解了電表內(nèi)阻影響，測量值與真實值相等，

乙的方案可以消除系統(tǒng)誤差。

故答案為：；；電路圖見解析；；乙。采用乙圖電路，待測電阻兩端電壓和通過的電流均為實際值，可以消除系統(tǒng)誤差。