Question

某铂金属电阻的阻值R_x随摄氏温度t变化关系如图甲所示，某学习小组同学欲通过测其电阻值然后得到实验室温度，所供选择的器材如下：
A．待测电阻R_x
B．电压表V₁（量程3V，内阻约为2kΩ）
C．电压表V₂（量程15V，内阻约为10kΩ）
D．电流表A₁（量程15mA，内阻约为1Ω）
E．电流表A₂（量程30mA，内阻约为0.5Ω）
F．直流电源E（电动势3V，内阻不计）
G．滑动变阻器R（阻值0～10Ω）
H．开关和导线若干
①实物连接如图乙所示，为提高测量的精确度，电压表应选用______，电流表应选用______；
②闭合开关S，发现电压表及电流表均有示数，但滑动变阻器滑动端大幅度滑动时，两电表示数变化均不大，则a、b、c、d、e各段导线中应该是______段导线出现断路；
③某次测量时电压表示数为1.10V，电流表示数为10.0mA，则此时室温为______℃，若只考虑本次实验的系统误差，得到的室温值将比实际室温______（选填“偏小“或“偏大“）．

Answer 1

【答案】分析：①根据电源电压确定电压表量程，然后选择电压表；根据电路电流的最大值，选择电流表．
②根据电路现象，分析电路故障原因．
③根据图甲所示图象，求出电阻与温度的变化关系式；由欧姆定律求出电阻阻值，然后求出室温；根据电路分析实验误差．
解答：解：①、电源电压是3V，因此电压表可选：B、V₁（量程3V，内阻约为2kΩ）；
由图甲可知，电阻最小阻值是R_X=100Ω，电路最大电流I===0.03A=30mA，
则电流表可选：E、A₂（量程30mA，内阻约为0.5Ω）；
②闭合开关S，电压表及电流表均有示数，说明电流表所在电路不存在断路；滑动变阻器阻值远小于待测电阻阻值，如果滑动变阻器与待测电阻串联，滑动变阻器滑动端大幅度滑动时，两电表示数变化均不大，由电路图可知，导线b断路，滑动变阻器与待测电阻串联．
③由图甲可知，图象斜率k==0.4，电阻R_X与温度t的关系是：R_X=100+0.4t；
电阻R_X的阻值R_X===110Ω，由R_X=100+0.4t可知，温度t=25℃；
由电路图可知，由于电流表分压，电压表示数大于待测电阻两端电压，
因此电阻的测量值大于电阻的真实值，所测温度偏大．
故答案额：①B，E；②b；③25，偏大．
点评：本题考查了实验器材的选择、电路故障分析、实验数据处理等问题，选择实验器材时，要注意以下原则：安全性原则、精确性原则、方便性原则、经济性（节能）原则．