Question

某學校課外探究小組的同學，想通過試驗測定幾個未知電阻的阻值：
（1）第一小組的同學用多用電表的歐姆擋測量電阻R_x，他們的實驗操作步驟是：（其中S為選擇開關，P為歐姆擋調零旋鈕）
A．將紅黑表筆分別插入多用電表正負極插孔，調節定位螺絲，使指針指到電流的0刻度線
B．旋轉S使其尖端對準歐姆擋×100，將兩表筆短接，調節P使指針對準刻度盤上歐姆擋的0刻度，斷開兩表筆，將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，發現指針的偏角較小，斷開兩表筆
C．旋轉S使其尖端對準歐姆擋×1K，將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，發現指針的偏角在刻度盤中央附近，讀出表頭數值，再乘以1000，作為該電阻的測量值，斷開兩表筆
D．旋轉S使其尖端對準交流500V擋，把你認為以上操作步驟中有錯誤的步驟前的字母填寫在下面的橫線上：

 

（2）第二小組的同學用伏安法測定一個標識不清的電阻，為了選擇正確的電路以減少誤差，如圖1他們將電壓表一個接頭分別在a、b兩點接觸一下，觀察到安培表讀數沒有顯著變化，而伏特表讀數有較大的變化，則P應接在

 

（填a或b）處．

（3）第三小組的同學設計測量電阻的電路如圖2．以下分析正確的是

 

A．此接法的測量值大于真實值
B．此接法一般用于滑動變阻器的阻值較小，不適用限流法時使用
C．此接法要求待測電阻值小于電流表內阻
D．開始實驗時滑動變阻器滑動頭P應調在最右端
（4）第四小組的同學用甲、乙兩種電路測量同一個未知電阻Rx，若電源內阻不計，圖3中甲圖中兩表的讀數分別為3V、4mA；圖3中乙圖中兩表的讀數分別為4V、3.2mA，由此可知，R_x的阻值為

 

．

Answer 1

分析：（1）歐姆表指針指在中間附近時，讀數最準確；歐姆表每次使用應該先選檔位，然后歐姆調零，最后測量；再換擋位、測量；最后調到交流最大電壓擋；
（2）根據電表示數的變化，分析產生這種變化的原因，選擇測量誤差較小的方式．根據歐姆定律分析誤差．
（3）當電流表內接時，根據電壓表讀數與真實值相比，來確定測量值與真實值的大小關系，并根據滑動變阻器的分壓與限流不同，來確定所測電阻與變阻器阻值大小關系．
（4）根據兩個電路圖，結合閉合電路歐姆定律，電表均是有讀數的電阻，從而即可求解．

解答：解：（1）歐姆表每次使用應該先選檔位，然后歐姆調零，最后測量，歐姆表指針指在中間附近時，讀數最準確，
故即選“×1k”擋，歐姆調零，測量讀數；最后旋到交流最大擋，防止漏電，故在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端之前，操作步驟必須的是：選檔和歐姆調零．故有錯誤的是：C．
（2）由題意，將電壓表一個接頭分別在a、b兩點接觸一下，安培表讀數沒有顯著變化，電壓表示數有明顯變化，說明電流表內阻較大，分壓較大，應采用電流表外接法，即P應接a處，可減小誤差．
（3）由圖可知，所測電阻的電流表是內接法，變阻器是分壓式，
A、當電流表內接法時，電流表讀數準確，因電流表分壓，導致電壓表讀數偏大，則測量值大于真實值，故A正確；
B、因變阻器的分壓式，則滑動變阻器的電阻較小，且所測電阻較大，則滑動變阻器的作用明顯，若是限流式，變阻器的作用不明顯，故B正確；
C、當電流表內接時，則所測電阻必須遠大于電流表，使得電流表分壓較小，這樣電壓表的讀數接近真實值，故C錯誤；
D、開始實驗時滑動變阻器滑動頭P應調在最右端，使得所測電阻的電壓從零開始，故D正確；
所以ABD正確；
（4）由題意可知，設電壓表的電阻R_V，電流表的電阻為R_A，因電源的內阻不計，因此從乙圖可知，電源的電動勢為4V，
根據閉合電路歐姆定律，
則有：E-U_R=I_AR_A；
即有：4-3=4×10^-3×R_A；解得：RA=250Ω；
而E=I_A′（R_A+R_X）；解得：R_X=

E

I ′ A

-RA=

4

3.2×10-3

-250=1000Ω；
故答案為：（1）C；（2）a；（3）ABD；（4）1000Ω．

點評：（1）本題考查了歐姆表的使用方法以及測量電阻的步驟，基礎題．
（2）本題的方法稱為實驗試探法，在不知道電壓表、電流表和被測電阻的大約阻值時，常常采用這種方法．
（3）考查電路引起的誤差，從而進行誤差分析，并掌握滑動變阻器的分壓還是限流接法．注意阻值小用分壓式．
（4）考查閉合電路歐姆定律的應用，注意電表其實是有讀數的電阻．