Question

8．有一只電阻R_X，其阻值大約在40～50Ω之間，需要進(jìn)一步測(cè)定其阻值．現(xiàn)有的器材有：①電池組E（電動(dòng)勢(shì)9V，內(nèi)阻約0.5Ω）②伏特表V（量程0～10V，內(nèi)阻約20kΩ）③毫安表A₁（量程0～50mA，內(nèi)阻約20Ω）④毫安表A₂（量程0～300mA，內(nèi)阻約4Ω）⑤滑動(dòng)變阻器R₁（0～100Ω，額定電流1A）⑥滑動(dòng)變阻器R₂（0～1700Ω，額定電流0.3A）⑦電鍵一只，導(dǎo)線若干．有兩種可供選擇的電路如圖甲和圖乙所示．實(shí)驗(yàn)中要求多測(cè)幾組電流、電壓值．

（1）為了實(shí)驗(yàn)?zāi)苷�常進(jìn)行并減小系統(tǒng)誤差，而且要求滑動(dòng)變阻器要便于調(diào)節(jié)，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選圖甲（填“甲”或“乙”）所示的電路；應(yīng)選代號(hào)為A₂的毫安表和代號(hào)為R₁的滑動(dòng)變阻器．該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流引起的，這個(gè)因素總是使實(shí)驗(yàn)的測(cè)量值比真實(shí)值偏�。ㄌ睢捌�大”或“偏小”）．
（2）若已知所用的毫安表的準(zhǔn)確電阻值，則應(yīng)選用圖乙（填“甲”或“乙”）所示的電路進(jìn)行測(cè)量．

Answer 1

分析 兩個(gè)電路圖的區(qū)別是一個(gè)是電流表的外接，另一個(gè)是電流表內(nèi)接，本題中被測(cè)電阻的阻值40～50Ω，屬于小電阻，并且電流表內(nèi)阻約為4Ω，約為被測(cè)電阻的十分之一，故應(yīng)采用外接法；本著讀數(shù)精確性的原則，電流表選用A₂，本著安全性和便于操作的原則，滑動(dòng)變阻器選用R₁．

解答 解：被測(cè)電阻的阻值40～50Ω，屬于小電阻，電流表內(nèi)阻4Ω和20Ω，伏特表V的內(nèi)阻約20kΩ，則有：$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$＞＞$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$．故應(yīng)采用外接法，即圖甲；電路中電流最大值不超過(guò)為$\frac{9}{50}$A=0.18A=180mA，本著精確性的原則，電流表選擇A₂；滑動(dòng)變阻器為限流接法，兩個(gè)滑動(dòng)變阻器均能滿足限流要求，本著便于操作的原則，選用R₁．
該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流引起，電流表測(cè)出的電流大于通過(guò)R_X的實(shí)際電流，而電壓沒(méi)有系統(tǒng)誤差，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理R=$\frac{U}{I}$可知，實(shí)質(zhì)測(cè)量的是電壓表與R_x并聯(lián)的阻值，故實(shí)驗(yàn)的測(cè)量值比真實(shí)值偏�。�
（2）如果知道電流表的內(nèi)阻，則可以采用電流表內(nèi)接法；由歐姆定律求出電阻后減去電流表的阻值即為測(cè)量值；
故答案為：（1）甲；A₂；R₁；偏��；（2）乙．

點(diǎn)評(píng) 電流表內(nèi)外接法選擇原則及誤差可記住口訣：“大內(nèi)偏大，小外偏小”進(jìn)行分析，并選擇電路．測(cè)量?jī)x器選擇原則為：安全性、精確性、便于操作性．