Question

3．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）圖2是測量R_x的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線．請請根據在（1）問中所選的電路圖，補充完成圖2中實物間的連線．

（3）接通開關，改變滑動變阻器畫片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3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）．

（4）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，根據電路最大電流選擇電流表，根據待測電阻與電表內阻的關系確定電流表的接法，然后選擇電路圖．
（2）根據電路圖來連接實物圖；
（3）由圖示電表讀出其示數，然后應用歐姆定律求出電阻阻值．
（4）分析清楚電路結構，然后應用歐姆定律分析答題．

解答 解：（1）電源的電壓為4V，電壓表選擇3V量程，即電壓表選C；由于阻值約為5Ω的電阻R_x的，根據歐姆定律可知，電流的最大值為0.6A，電流表應選擇B；由于電壓表內阻遠大于待測電阻阻值，電流表應采用外接法，因此電路圖選圖甲所示電路．
（2）根據圖甲所示電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：

（3）由圖示電壓表可知，其分度值為0.1V，示數：U=2.60V；
由圖示電流表可知，其分度值為0.02A，其示數：I=0.5A；
電阻阻值：R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.60V}{0.50A}$=5.2Ω；
（4）由圖乙所示電路圖可知，電流表采用內接法，由于電流表的分壓作用，
電壓表測量值大于待測電阻兩端電壓，這是造成系統誤差的原因，故選D；
故答案為：（1）B；C；甲；（2）電路圖如圖所示；（3）5.2；（4）D．

點評 本題考查實驗器材的選擇、選擇實驗電路、電表讀數、求電阻阻值、實驗誤差分析；對電表讀數時要先確定其量程與分度值，然后再讀數，讀數時視線要與電表刻度線垂直．