Question

9．要测量一根电阻丝的阻值，某同学采用的做法是：

（1）先用多用电表的欧姆挡进行粗测，当选择开关旋至“R×10”时，指针指在接近刻度盘右端的位置Ⅰ；当选择开关旋至另一位置进行测量时，指针指示的位置接近刻度盘的中央位置Ⅱ，如图1所示，则所测电阻的电阻值为15Ω．
（2）用以下器材进行较准确的测量，实验室中提供的实验器材如下：
电压表V（量程6V，内阻约3kΩ）
电流表A₁（量程0.6A，内阻约0.5Ω）
电流表A₂（量程3A，内阻约0.1Ω）
电源E₁（电动势6V，内阻不计）
电源E₂（电动势12V，内阻不计）
滑动变阻器R（最大阻值10Ω）
开关S和导线
①实验时电源应选E₁，电流表应选A₁．（填器材代号）
②如果要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，请在如图2虚线框内帮他设计一个电路图．在你所设计的电路中，闭合开关前变阻器的滑动触头应移到最左端．
③实验中受诸多因素的影响会产生误差，请你说出产生误差的两条原因：电表读数误差，电压表分流产生误差．
④调节变阻器的滑动触头，使电压表的读数每次都比上一次增加0.5V，结果发现电流表的示数每次比上一次增加的数值都不一样，呈越来越小的趋势，且随着电压的增大和实验时间的延长，这种情况越来越明显．试说明产生这一现象的主要原因：随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大造成的．

Answer 1

分析 （1）欧姆表指针偏转角度大，电流大，电阻偏小，故应选用小档位，换挡后应该重新校零，再读数；
（2）根据电压表的量程为0-6V，可选择电源，算出通过电阻的最大电流大约值，即可选择电流表，要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，变阻器应采用分压式接法，根据待测电阻与两电表内阻进行比较，确定电流表的接法，即可设计出电路，电表读数和电压表分流都会产生误差，随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大．

解答 解：（1）欧姆表指针偏转角度大，电流大，电阻读数偏小，故应选用×1档位，
换挡后应该重新进行欧姆调零，由图1所示可知，欧姆表示数为15×1Ω=15Ω；
（2）①电压表的量程为0-6V，所以电源应选电源E₁（电动势6V，内阻不计），
电路中的最大电流${I}_{m}=\frac{E}{R}=\frac{6}{15}=0.4A$，所以电流表选择电流表A₁（量程0.6A，内阻约0.5Ω），
②要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，则电路应用分压法，
因为$\frac{R}{{R}_{A}}＜\frac{{R}_{V}}{R}$，所以电流表用外接法，电路图如图所示，
闭合开关前变阻器的滑动触头应移到最左端，此时电阻上的电压为零，通过电流表的电流也为零，
③实验时，电表读数会有误差，电压表分流也会产生误差；
④随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大，造成了电阻增大，所以发现电流表的示数每次比上一次增加的数值都不一样，呈越来越小的趋势，且随着电压的增大和实验时间的延长，这种情况越来越明显．
故答案为：（1）15；（2）①E₁；A₁；②如图；左；
③电表读数误差；电压表分流产生误差；④随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大造成的．

点评 对于题目要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，一定要选用滑动变阻器的分压接法，能根据电阻阻值、电压表内阻、电流表内阻的关系选择电表的连接方式，会分析电路产生的误差，难度适中．