Question

在用電壓表、電流表測電阻的試驗(yàn)中，假定電壓表和電流表是準(zhǔn)確的，但由于實(shí)驗(yàn)電路的不完善，也會給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來誤差．例如，用圖1所示電路測一阻值為1.80千歐的標(biāo)準(zhǔn)電阻R值時，實(shí)際測得的阻值為1.00千歐；而用圖2所示電路測量時，實(shí)際測得的阻值為2.00千歐．

通過分析上述兩個不完善的實(shí)驗(yàn)電路可以找到產(chǎn)生誤差的原因．而針對誤差產(chǎn)生的原因，設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路并通過合理的實(shí)驗(yàn)步驟，可以大大減小實(shí)驗(yàn)誤差．例如，用圖3所示電路（圖中G為靈敏電流表，當(dāng)通過它的小電流有很小的變化時，它就能指示出來），按一定的實(shí)驗(yàn)步驟測電阻R值時，可使測量結(jié)果非常接近1.80千歐．
根據(jù)上述內(nèi)容，完成下列要求：
（1）分別說明圖1和圖2所示實(shí)驗(yàn)電路給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來誤差的原因．
（2）說明圖2中虛線框內(nèi)電路的作用．
（3）比較圖3和圖1所示實(shí)驗(yàn)電路，說明減小誤差的基本方法．
（4）寫出按圖3測定R阻值的實(shí)驗(yàn)步驟．

Answer 1

解：（1）圖1屬于電流表的外接，電壓表測得的R兩端的電壓比實(shí)際電壓偏小，電流表測得的電流比實(shí)際電流偏大，所以測得的電阻阻值比實(shí)際的阻值偏�。�
圖2屬于電流表的內(nèi)接，此時電壓表測得電壓比實(shí)際電壓偏大，電流表測得的電流比實(shí)際電流偏小，所以測得的阻值比實(shí)際阻值偏大．
（2）虛線框內(nèi)電路的作用：用來改變R兩端的電壓和保護(hù)電路．
（3）圖3中的靈敏電流計的作用主要是用來測量流過點(diǎn)壓表的電流，用電流表的示數(shù)減去靈敏電流計的示數(shù)就可以認(rèn)為是流過電阻R的實(shí)際電流，從而減小誤差．
（4）實(shí)驗(yàn)步驟：
a、先閉合K₁，K，斷開K₂，此時靈敏電流計測的是通過電壓表的電流，電流表此時是測得流過電壓表和電阻R的總電流，用電流表的示數(shù)減去靈敏電流計的示數(shù)就是流過R的實(shí)際電流，記作I；
b、再斷開K₁，閉合K，K₂，此時電壓表測得的電壓值就是R兩端的實(shí)際電壓值，記作U；
c、由R=即可的出R的實(shí)際電阻值．
d、調(diào)節(jié)滑動變阻器來改變R兩端的電壓，多做幾組數(shù)據(jù)，分別計算得出R的阻值，最后取平均值即為R的實(shí)際阻值！
分析：（1）由于電流表不可能絕對零電阻，電壓表也不可能無限電阻，所以當(dāng)電流表被接入電路鐘后其兩端也會分的一定的電壓，電壓表也會流過一定的電流，據(jù)此分析解答．
（2）根據(jù)滑動變阻器的作用進(jìn)行分析解答．
（3）結(jié)合圖3可知，電流表的示數(shù)減去靈敏電流計的示數(shù)就可以認(rèn)為是流過電阻R的實(shí)際電流．
（4）結(jié)合電路圖，根據(jù)伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)寫出實(shí)驗(yàn)步驟．
點(diǎn)評：本題考查了伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)的誤差分析和減小誤差的方法，以及實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計；關(guān)鍵是對電路的分析和對實(shí)驗(yàn)的掌握，是一道較難的習(xí)題．