Question

19．有一電阻值約為20Ω、額定功率約為7.2W的電阻，現(xiàn)準備用伏安法測量多組數(shù)據(jù)，借助I-U圖象較準確地測其阻值（電阻兩端電壓需從零開始逐漸增大），實驗室提供的器材有：
A．電流表（量程0-3A，內(nèi)阻約0.1Ω）
B．電流表（量程0-0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）
C．電壓表（量程0-3V，內(nèi)阻約3kΩ）
D．電壓表（量程0-15V，內(nèi)阻約15kΩ）
E．滑動變阻器（阻值0-10Ω，額定電流2A）
F．直流電源（電動勢12V，內(nèi)阻不計）
G．開關(guān)及導線若干
（1）要使測量誤差盡量的小，電流表應(yīng)選擇B，電壓表應(yīng)選擇D．（填序號字母）
（2）請按實驗要求完成測量電路的實物連接．
（3）本實驗中產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差與電壓表內(nèi)阻有關(guān)．（填：“電壓表”、或“電流表”、或“電壓表與電流表”）

Answer 1

分析 （1）計算出待測電阻的額定電流，從而確定電流表量程；計算出額定電壓，從而確定電壓表量程；滑動變阻器的電阻越接近實驗電阻的越好，這樣便于調(diào)節(jié)，誤差��；
（2）滑動變阻器采用分壓式接法，伏安法測電阻用安培表外接法；根據(jù)電路圖連接實物電路圖；
（3）根據(jù)電路圖分析實驗誤差．

解答 解：（1）電阻值約為20Ω、額定功率約為7.2W，故待測電阻的額定電流為：I=$\sqrt{\frac{P}{R}}$=$\sqrt{\frac{7.2W}{20Ω}}$=0.6A，故電流表選B；
待測電阻的額定電壓為：U=IR=0.6A×20Ω=12V，故電壓表選D；
（2）要用I-U圖象較準確地測電阻值，故電壓要能夠大范圍連續(xù)變化，故滑動變阻器采用分壓式接法；
由于待測電阻阻值遠小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表采用外接法，實物圖如圖所示；

（3）電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用使所測電流偏大，造成實驗誤差，實驗的系統(tǒng)誤差是由電壓表內(nèi)阻造成的．
故答案為：（1）B；D；（2）電路圖如圖所示；（3）電壓表．

點評 本題關(guān)鍵是算出額定電流和額定電壓以后，從減小誤差的角度選擇電表的量程，同樣從減小誤差的角度選擇安培表的內(nèi)、外接法，從減小誤差和操作方便的角度選擇滑動變阻器．