Question

（2012?葫蘆島模擬）某一阻值不變的純電阻元件（阻值R在50Ω～100Ω之間），額定功率為0.25W．要用伏安法較準確地測量它的阻值，實驗器材有：
電流表A₁：量程為100mA，內阻約為5Ω；
電流表A₂：量程為1A，內阻約為0.5Ω；
電壓表V₁：量程為6V，內阻約為10kΩ；
電壓表V₂：量程為30V，內阻約為50kΩ；
滑動變阻器R：0～10Ω，2A；
電源（E=9V），開關，導線若干．
（1）實驗中應選用的電流表為

A₁

，電壓表為

V₁

；（填入器材符號）
（2）在虛線框內畫出實驗電路圖；
（3）測出的電阻值與真實值相比

偏小

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

Answer 1

分析：（1）由功率的變形公式求出待測電阻額定電壓與額定電流，根據額定電壓與電流選擇電壓表與電流表．
（2）確定滑動變阻器接法與電流表接法，然后作出實驗電路圖．
（3）根據電流表接法，分析實驗誤差．

解答：解：（1）∵P=I²R，∴I=

P R

，電阻元件的額定電流為0.05A～0.07A，
即50mA～70mA，則電流表應選A₁：量程為100mA，內阻約為5Ω；
∵P=

U2

R

，∴U=

PR

，電阻元件的額定電壓約為3.5V～5V，
則電壓表應選V₁：量程為6V，內阻約為10kΩ；
（2）由于滑動變阻器最大阻值10Ω遠小于待測電阻阻值，因此滑動變阻器應采用分壓接法，

R

RA

=10～20，

RV

R

=100～200，

RV

R

＞

R

RA

，電流表應采用外接法，電路圖如圖所示．
（3）電流表采用外接法，由于電壓表的分流，所測電流偏大，由歐姆定律可知，待測電阻測量值小于真實值．
故答案為：（1）A₁；V₁；（2）電路圖如圖所示；（3）偏小．

點評：由電功率的變形公式求出待測電阻額定電壓與額定電流，然后根據電壓與電流選擇電表；確定滑動變阻器與電流表接法是設計實驗電路圖的關鍵．