Question

1．某科技小组要测量一未知电阻R_x的阻值，实验室提供了下列器材：
A．待测电阻R_x
B．电池组（电动势3V，内阻约5Ω）
C．电压表（量程3V，内阻约3 000Ω）
D．电流表（量程5mA，内阻约10Ω）
E．滑动变阻器（最大阻值50Ω，额定电流1.0A）
F．开关、导线若干
该小组使用完全相同的器材用不同的测量电路（电流表内接或外接）进行测量，并将其测量数据绘成U一I图象，如图甲和图乙所示．
①由测量结果判定甲图测量结果较为准确，其测量值R_x=1.08×10³Ω（结果保留三位有效数字），R_x的测量值大于真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）．
②请把正确的测量电路图画在图丙方框内．

Answer 1

分析 ①U-I图象的斜率等于电阻阻值，根据图示图象求出待测电阻阻值，根据待测电阻阻值与电表内阻的关系分析答题．
②伏安法测电阻采用电流表外接法时，由于电压表分流，所测电流偏大，电阻测量值小于真实值；电流表采用内接法时，由于电流表分压，所测电压偏大，电阻测量值大于真实值；根据电阻测量值大小判断电流表接法，然后作出对应的实验电路图．根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法．

解答 解：①由U-I图象可知，电阻测量值：R_甲=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{2.8-1.5}{2.6×1{0}^{-3}}$≈1.08×10³Ω，
R_乙=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{2.8-1.5}{3×1{0}^{-3}-1.2×1{0}^{-3}}$≈7.22×10²Ω；
电流表内阻为10Ω，电压表内阻为3000Ω，相对来说待测电阻阻值远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，则甲图测量结果较准确，其测量值R_x=1.08×10³Ω；电流表采用内接法，由于电流表分压作用，电压测量值大于真实值，由欧姆定律可知，待测电阻测量值大于真实值．
②由①可知电流表采用内接法时测量结果较准确，滑动变阻器最大阻值为50Ω，滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，为测量多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示：

故答案为：①甲；1.08×10³Ω；大于；②电路图如图所示．

点评 伏安法测电阻有两种实验电路，电流表的外接法与内接法，当电压表内阻远大于待测电阻阻值时采用电流表外接法，当待测电阻阻值远大于电流表内阻时采用内接法．