Question

16．甲乙丙丁四位同學(xué)利用下列器材測(cè)量電阻R：
A．待測(cè)電阻R（阻值約10kΩ）
B．滑動(dòng)變阻器R₁（0～1kΩ）
C．電阻箱R₀（99999.9Ω）
D．電流計(jì)G（500μA，內(nèi)阻不可忽略）
E．電壓表V（3V，內(nèi)阻約3kΩ）
F．直流電源E（3V，內(nèi)阻不計(jì)）
G．開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖a所示的測(cè)量電路，請(qǐng)指出他的設(shè)計(jì)中存在的問題，并改正：
①滑動(dòng)變阻器限流接法調(diào)節(jié)范圍有限；應(yīng)改為分壓法
②G表外接，測(cè)量電流誤差大；應(yīng)改為內(nèi)接法（指出兩處即可）
（2）乙同學(xué)用圖b所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
①請(qǐng)?jiān)趫Dc中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接；
②將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭移到左（填“左”或“右”）端，再接通開關(guān)S；保持S₂斷開，閉合S₁，調(diào)節(jié)R₁使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)至某一位置，并記下電流I₁；
③斷開S₁，保持R₁不變，閉合S₂，調(diào)節(jié)R₀使得電流計(jì)讀數(shù)為I₁時(shí)，R₀的讀數(shù)即為待測(cè)電阻的阻值．
（3）丙同學(xué)查得電流計(jì)的內(nèi)阻為R_g，采用圖d進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，改變電阻箱電阻，讀出電流計(jì)相應(yīng)的示數(shù)I，由測(cè)得的數(shù)據(jù)作出$\frac{1}{I}$-R₀圖象如圖e所示，圖線縱軸截距為m，斜率為k，則待測(cè)電阻R的阻值為Em．

Answer 1

分析 （1）明確分壓接法及內(nèi)外接法的選擇；根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求得出錯(cuò)誤的接法；
（2）明確本實(shí)驗(yàn)的條件是保持變阻器的輸出電壓不變，然后根據(jù)歐姆定律即可求解．
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出公式，然后整理出$\frac{1}{I}$與R₀的函數(shù)表達(dá)式，再根據(jù)斜率和截距的概念即可求解

解答 解：（1）①滑動(dòng)變阻器限流接法調(diào)節(jié)范圍有限；應(yīng)改為分壓法．②G表外接：因電阻較大，則電壓表的分流有影響，測(cè)量電流誤差大；應(yīng)改為內(nèi)接法．  
（2）①據(jù)電路圖完成實(shí)物力圖，如圖粗線所示
②實(shí)驗(yàn)初要求被控制電路由小變大，則其觸頭在左端
③實(shí)驗(yàn)原理為等效替代法，則兩支路電流相等，則是電阻相等，即調(diào)節(jié)R₀使得電流計(jì)讀數(shù)為I₁
（3）由閉合電路歐姆定律可得：I=$\frac{E}{{R}_{0}+R}$  得$\frac{1}{I}=\frac{R}{E}+\frac{{R}_{0}}{E}$  則$\frac{R}{E}=m$，即R=Em．
故答案為：（1）①滑動(dòng)變阻器限流接法調(diào)節(jié)范圍有限；應(yīng)改為分壓法．②G表外接，測(cè)量電流誤差大；應(yīng)改為內(nèi)接法．  
（2）①如圖粗線所示
②左 
③I₁
（3）Em

點(diǎn)評(píng) 本題應(yīng)明確：①當(dāng)變阻器采用分壓式接法時(shí)，變阻器的阻值越小調(diào)節(jié)越方便；②遇到根據(jù)圖象求解的題目，首先根據(jù)物理規(guī)律列出公式，然后整理出關(guān)于縱軸物理量與橫軸物理量的表達(dá)式，再根據(jù)斜率和截距的概念即可求解