Question

3．某同學(xué)通過實驗測定一個阻值約為5Ω的電阻R_x的阻值．
（1）現(xiàn)有電源（4V，內(nèi)阻可不計）、滑動變阻器（0～50Ω，額定電流2A），開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：
A．電流表（0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω）
B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）
C．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）
D．電壓表（0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
為減小測量誤差，在實驗中，電流表應(yīng)選用B，
電壓表應(yīng)選用C（選填器材前的字母）；
實驗電路應(yīng)采用圖1中的甲（選填“甲”或“乙”）．
（2）圖2是測量R_x的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線．請請根據(jù)在（1）問中所選的電路圖，補充完成圖2中實物間的連線．

（3）接通開關(guān)，改變滑動變阻器畫片P的位置，并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U．某次電表示數(shù)如圖3所示，可得該電阻的測量值R_x=$\frac{U}{I}$=5.2Ω（保留兩位有效數(shù)字）．

（4）若在（1）問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是D．（選填選項前的字母）
A．電流表測量值小于流經(jīng)R_x的電流值
B．電流表測量值大于流經(jīng)R_x的電流值
C．電壓表測量值小于R_x兩端的電壓值
D．電壓表測量值大于R_x兩端的電壓值．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法，然后選擇電路圖．
（2）根據(jù)電路圖來連接實物圖；
（3）由圖示電表讀出其示數(shù)，然后應(yīng)用歐姆定律求出電阻阻值．
（4）分析清楚電路結(jié)構(gòu)，然后應(yīng)用歐姆定律分析答題．

解答 解：（1）電源的電壓為4V，電壓表選擇3V量程，即電壓表選C；由于阻值約為5Ω的電阻R_x的，根據(jù)歐姆定律可知，電流的最大值為0.6A，電流表應(yīng)選擇B；由于電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻阻值，電流表應(yīng)采用外接法，因此電路圖選圖甲所示電路．
（2）根據(jù)圖甲所示電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：

（3）由圖示電壓表可知，其分度值為0.1V，示數(shù)：U=2.60V；
由圖示電流表可知，其分度值為0.02A，其示數(shù)：I=0.5A；
電阻阻值：R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.60V}{0.50A}$=5.2Ω；
（4）由圖乙所示電路圖可知，電流表采用內(nèi)接法，由于電流表的分壓作用，
電壓表測量值大于待測電阻兩端電壓，這是造成系統(tǒng)誤差的原因，故選D；
故答案為：（1）B；C；甲；（2）電路圖如圖所示；（3）5.2；（4）D．

點評 本題考查實驗器材的選擇、選擇實驗電路、電表讀數(shù)、求電阻阻值、實驗誤差分析；對電表讀數(shù)時要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．