Question

9．要測量一根電阻絲的阻值，某同學采用的做法是：

（1）先用多用電表的歐姆擋進行粗測，當選擇開關旋至“R×10”時，指針指在接近刻度盤右端的位置Ⅰ；當選擇開關旋至另一位置進行測量時，指針指示的位置接近刻度盤的中央位置Ⅱ，如圖1所示，則所測電阻的電阻值為15Ω．
（2）用以下器材進行較準確的測量，實驗室中提供的實驗器材如下：
電壓表V（量程6V，內阻約3kΩ）
電流表A₁（量程0.6A，內阻約0.5Ω）
電流表A₂（量程3A，內阻約0.1Ω）
電源E₁（電動勢6V，內阻不計）
電源E₂（電動勢12V，內阻不計）
滑動變阻器R（最大阻值10Ω）
開關S和導線
①實驗時電源應選E₁，電流表應選A₁．（填器材代號）
②如果要求加在電阻絲上的電壓從零開始增加，請在如圖2虛線框內幫他設計一個電路圖．在你所設計的電路中，閉合開關前變阻器的滑動觸頭應移到最左端．
③實驗中受諸多因素的影響會產生誤差，請你說出產生誤差的兩條原因：電表讀數誤差，電壓表分流產生誤差．
④調節(jié)變阻器的滑動觸頭，使電壓表的讀數每次都比上一次增加0.5V，結果發(fā)現(xiàn)電流表的示數每次比上一次增加的數值都不一樣，呈越來越小的趨勢，且隨著電壓的增大和實驗時間的延長，這種情況越來越明顯．試說明產生這一現(xiàn)象的主要原因：隨著電壓的增大和實驗時間的延長，溫度升高，電阻率增大造成的．

Answer 1

分析 （1）歐姆表指針偏轉角度大，電流大，電阻偏小，故應選用小檔位，換擋后應該重新校零，再讀數；
（2）根據電壓表的量程為0-6V，可選擇電源，算出通過電阻的最大電流大約值，即可選擇電流表，要求加在電阻絲上的電壓從零開始增加，變阻器應采用分壓式接法，根據待測電阻與兩電表內阻進行比較，確定電流表的接法，即可設計出電路，電表讀數和電壓表分流都會產生誤差，隨著電壓的增大和實驗時間的延長，溫度升高，電阻率增大．

解答 解：（1）歐姆表指針偏轉角度大，電流大，電阻讀數偏小，故應選用×1檔位，
換擋后應該重新進行歐姆調零，由圖1所示可知，歐姆表示數為15×1Ω=15Ω；
（2）①電壓表的量程為0-6V，所以電源應選電源E₁（電動勢6V，內阻不計），
電路中的最大電流${I}_{m}=\frac{E}{R}=\frac{6}{15}=0.4A$，所以電流表選擇電流表A₁（量程0.6A，內阻約0.5Ω），
②要求加在電阻絲上的電壓從零開始增加，則電路應用分壓法，
因為$\frac{R}{{R}_{A}}＜\frac{{R}_{V}}{R}$，所以電流表用外接法，電路圖如圖所示，
閉合開關前變阻器的滑動觸頭應移到最左端，此時電阻上的電壓為零，通過電流表的電流也為零，
③實驗時，電表讀數會有誤差，電壓表分流也會產生誤差；
④隨著電壓的增大和實驗時間的延長，溫度升高，電阻率增大，造成了電阻增大，所以發(fā)現(xiàn)電流表的示數每次比上一次增加的數值都不一樣，呈越來越小的趨勢，且隨著電壓的增大和實驗時間的延長，這種情況越來越明顯．
故答案為：（1）15；（2）①E₁；A₁；②如圖；左；
③電表讀數誤差；電壓表分流產生誤差；④隨著電壓的增大和實驗時間的延長，溫度升高，電阻率增大造成的．

點評 對于題目要求加在電阻絲上的電壓從零開始增加，一定要選用滑動變阻器的分壓接法，能根據電阻阻值、電壓表內阻、電流表內阻的關系選擇電表的連接方式，會分析電路產生的誤差，難度適中．