Question

某同學為描繪某元件的伏安特性曲線，在實驗室中做了以下實驗：

①用多用電表歐姆檔粗略測量該元件的電阻，選用×10檔，測量結果如圖1所示，則測得的電阻為

 

Ω；
②實驗室中有如下器材：
A．電流表A₁（量程0.6A，內阻約0.6Ω）
B．電流表A₂（量程30mA，內阻約2Ω）
C．電壓表V（量程3V，內阻約3kΩ）
D．滑動變阻器R₁（10Ω，0.3A）
E．滑動變阻器R₂（1000Ω，0.1A）
F．電源E （電動勢3V，內阻約0.1Ω）
G．開關S及導線若干
請同學們選擇合適的儀器，在虛線框內如圖2畫出實驗電路圖，要求閉合開關前滑動變阻器放置在合適位置；
③如圖3中Ⅰ、Ⅱ圖線，一條為元件真實的U-I圖線，另一條是本次實驗中測得的U-I圖線，其中

 

是本次實驗中測得的圖線．

Answer 1

分析：①歐姆表讀數等于刻度盤讀數乘以倍率；
②電源、滑動變阻器、導線和電鍵是必須選擇的，要減小誤差，電壓表和電流表量程都選擇較小的量程，只要不超過量程即可；
為獲得較大的電壓條件范圍，滑動變阻器選擇分壓式接法；由于待測電阻的電阻值與電流電壓的電阻值較接近，故采用電流表內接法．
③分析電流表內接法對誤差的影響即可．

解答：解：①歐姆表讀數=刻度盤讀數×倍率，即13×10Ω=130Ω；
②電源、滑動變阻器、導線和電鍵是構成閉合電路必須選擇的；要減小誤差，在不超出量程的情況下，電壓表和電流表量程盡量選擇較小的量程；
電源的電動勢是3V，所以電壓表選擇量程為3V的C；
電路中的電流：I=

E

R

=

3

130

≈0.023A=23mA所以選擇量程為30mA的電流表B；為獲得較大的電壓條件范圍，滑動變阻器選擇分壓式接法，要選擇電阻值比較小的D；
由于：

RV

RX

=

3000

130

＜

RX

RA

=

130

2

．所以要選擇電流表內接法；
實驗原理圖如圖所示

③由于在該實驗中采用了電流表的內接法，所以電壓表測量的電壓是待測電阻與電流表電壓的和，所以電阻的測量值偏大．故Ⅰ是本次實驗中測得的圖線．
故答案為：①130；②如圖；③Ⅰ

點評：解決本題的關鍵掌握多用電表的原理和讀數方法，關鍵要明確電阻的測量方法、原理和實驗誤差的處理，其中用伏安法測量電阻時電流表內、外接法和滑動變阻器的接法選擇是重點所在．3