Question

15．某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻R_x的阻值．
（1）现有电源（3V，内阻可不计）、滑动变阻器（0～50Ω，额定电流2A）、开关和导线若干，以及下列电表：

A．电流表（0～3A，内阻约0.025Ω）   B．电流表（0～0.6A，内阻约0.125Ω）
C．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）      D．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用B，电压表应选用C（选填器材前的字母）；实验电路应采用图中的甲（选填“甲”或“乙”）．
（2）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是B；若在（1）问中选用乙电路，产生误差的主要原因是D．（选填选项前的字母）
A．电流表测量值小于流经R_x的电流值     B．电流表测量值大于流经R_x的电流值
C．电压表测量值小于R_x两端的电压值     D．电压表测量值大于R_x两端的电压值．

Answer 1

分析 （1）根据电源电压选择电压表，根据电路最大电流选择电流表，根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后选择实验电路．
（2）根据电路图应用串并联电路特点分析实验误差原因．

解答 解：（1）因电源的电压为3V，电压表选C；电路最大电流约为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，电流表应选B；待测电阻阻值约为5Ω，电流表内阻约为0.125Ω，电压表内阻约为3kΩ，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，应选择图甲所示实验电路．
（2）根据欧姆定律和串并联规律可知，采用甲电路时由于电压表A的分流作用，导致电流表的测量值大于流经R_x的电流，所以产生误差的主要原因是B；
若采用乙电路，由于电流表的分压作用，导致电压表的测量值大于R_x两端的电压值，所以造成误差的主要原因是D；
故答案为：（1）B；C；甲；（2）B；D．

点评 本题考查了实验器材的选择、实验电路选择、实验误差分析；对电学实验应明确：①根据电源电动势或待测电阻的额定电压来选择电压表量程；根据通过待测电阻的最大电流来选择电流表量程．②根据电路中需要的最大电阻来选择变阻器，当变阻器的全电阻满足要求时，变阻器可以采用限流式接法；当变阻器全电阻太小或电路要求电流从零调时，变阻器应采用分压式接法，此时应选择全电阻小的变阻器，可方便调节．③当电压表内阻远大于待测电阻阻值时，电流表应用外接法，当待测电阻阻值远大于电流表内阻时，电流表应用内接法．