Question

圖是用來(lái)測(cè)量未知電阻R_x的實(shí)驗(yàn)電路的實(shí)物連線示意圖，圖中R_x是待測(cè)電阻，阻值約為幾千歐；E是電池組，電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì)；V是電壓表，量程3V；內(nèi)阻r=3000Ω；R是電阻箱，阻值范圍0-9999Ω；R₁是滑動(dòng)變阻器，S₁和S₂是單刀單擲開關(guān)．

主要的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．連好電路后，合上開關(guān)S₁和S₂，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使得電壓表的示數(shù)為3.0V．
b．再斷開開關(guān)S₂，保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使得電壓表的示數(shù)為1.5V．
c．讀出電阻箱的阻值，并計(jì)算未知電阻R_x的大�。�
d．實(shí)驗(yàn)后整理儀器．
①根據(jù)實(shí)物連線示意圖，在答題紙?zhí)摼�框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖，圖中標(biāo)注元件的符號(hào)應(yīng)與實(shí)物連線圖相符．
②可供選擇的滑動(dòng)變阻器有：
滑動(dòng)變阻器A：最大阻值100Ω，額定電流0.5A
滑動(dòng)變阻器B：最大阻值20Ω，額定電流1.5A
為了使實(shí)驗(yàn)測(cè)量值盡可能準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是

B

（填“A”或“B”）．
③電阻箱的旋鈕位置如圖所示，它的阻值是

1400

Ω．
④未知電阻R_x=

2625

Ω．
⑤測(cè)量值與真實(shí)值相比較，測(cè)量值比真實(shí)值

偏大

（填“偏大”、“相等”或“偏小”）．

Answer 1

分析：①由圖知，變阻器是分壓式接法．電壓表與R_x并聯(lián)后與電阻箱R串聯(lián)，再畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖．
②本實(shí)驗(yàn)中變阻器是分壓接法，采用半偏法測(cè)量電阻R_x，應(yīng)保證變阻器的輸出電壓不變，為了使實(shí)驗(yàn)測(cè)量值盡可能準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
③電阻箱的旋鈕位置如圖所示，它的阻值是各個(gè)旋紐電阻之和．
④根據(jù)變阻器的輸出電壓為3V，基本不變，再斷開開關(guān)S₂時(shí)，電壓表的示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的一半，說(shuō)明待測(cè)電阻與電壓表并聯(lián)電阻和電阻箱的電阻相等，由并聯(lián)電阻求出R_x．
⑤根據(jù)再斷開開關(guān)S₂時(shí)，變阻器實(shí)際電壓的變化，分析誤差．

解答：解：①由圖知，變阻器是分壓式接法．電壓表與R_x并聯(lián)后與電阻箱R串聯(lián)，畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖如圖所示．
②此實(shí)驗(yàn)采用半偏法測(cè)量電阻R_x，應(yīng)保證變阻器的輸出電壓不變，為了使實(shí)驗(yàn)測(cè)量值盡可能準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的阻值較小的滑動(dòng)變阻器B．
③電阻箱的旋鈕位置如圖所示，它的阻值是1×1000Ω+4×100+0×10+0×1=1400Ω
④由題知：R=

RVRx

RV+Rx

則得：1400=

3000Rx

3000+Rx

解得，R_x=2625Ω
⑤再斷開開關(guān)S₂時(shí)，因R接入電路中，變阻器輸出部分的電阻增大，輸出電壓增大，所以R的實(shí)際電壓大于1.5V，則R的電阻大于待測(cè)電阻與電壓表并聯(lián)電阻，而電阻箱的電阻代替待測(cè)電阻與電壓表并聯(lián)的電阻，故測(cè)量值將偏大．
答：①如圖所示．
②B．
③1400Ω．
④2625Ω．
⑤偏大

點(diǎn)評(píng)：解題的關(guān)鍵是根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)，靈活運(yùn)用歐姆定律和串并聯(lián)知識(shí)理解實(shí)驗(yàn)原理，確定誤差的大小