Question

1．某科技小組要測量一未知電阻R_x的阻值，實驗室提供了下列器材：
A．待測電阻R_x
B．電池組（電動勢3V，內(nèi)阻約5Ω）
C．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3 000Ω）
D．電流表（量程5mA，內(nèi)阻約10Ω）
E．滑動變阻器（最大阻值50Ω，額定電流1.0A）
F．開關(guān)、導線若干
該小組使用完全相同的器材用不同的測量電路（電流表內(nèi)接或外接）進行測量，并將其測量數(shù)據(jù)繪成U一I圖象，如圖甲和圖乙所示．
①由測量結(jié)果判定甲圖測量結(jié)果較為準確，其測量值R_x=1.08×10³Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），R_x的測量值大于真實值（選填“大于”“等于”或“小于”）．
②請把正確的測量電路圖畫在圖丙方框內(nèi)．

Answer 1

分析 ①U-I圖象的斜率等于電阻阻值，根據(jù)圖示圖象求出待測電阻阻值，根據(jù)待測電阻阻值與電表內(nèi)阻的關(guān)系分析答題．
②伏安法測電阻采用電流表外接法時，由于電壓表分流，所測電流偏大，電阻測量值小于真實值；電流表采用內(nèi)接法時，由于電流表分壓，所測電壓偏大，電阻測量值大于真實值；根據(jù)電阻測量值大小判斷電流表接法，然后作出對應的實驗電路圖．根據(jù)待測電阻阻值與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法．

解答 解：①由U-I圖象可知，電阻測量值：R_甲=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{2.8-1.5}{2.6×1{0}^{-3}}$≈1.08×10³Ω，
R_乙=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{2.8-1.5}{3×1{0}^{-3}-1.2×1{0}^{-3}}$≈7.22×10²Ω；
電流表內(nèi)阻為10Ω，電壓表內(nèi)阻為3000Ω，相對來說待測電阻阻值遠大于電流表內(nèi)阻，電流表應采用內(nèi)接法，則甲圖測量結(jié)果較準確，其測量值R_x=1.08×10³Ω；電流表采用內(nèi)接法，由于電流表分壓作用，電壓測量值大于真實值，由歐姆定律可知，待測電阻測量值大于真實值．
②由①可知電流表采用內(nèi)接法時測量結(jié)果較準確，滑動變阻器最大阻值為50Ω，滑動變阻器最大阻值遠小于待測電阻阻值，為測量多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應采用分壓接法，電路圖如圖所示：

故答案為：①甲；1.08×10³Ω；大于；②電路圖如圖所示．

點評 伏安法測電阻有兩種實驗電路，電流表的外接法與內(nèi)接法，當電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻阻值時采用電流表外接法，當待測電阻阻值遠大于電流表內(nèi)阻時采用內(nèi)接法．