11. 某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ),除了Rx,开关S、导线外,还有下列器材供选用:
A.电压表(量程0~1 V,内阻约为10 kΩ)
B.电压表(量程0~10 V,内阻约为100 kΩ)
C.电流表(0~1 mA内阻约为30 Ω)
D.电流表(0~0.6 A,内阻约为0.05 Ω)
E.电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计)
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F.电源(电动势12 V,额定电流2 A,内阻不计)
G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A)
①为使测量尽量准确,电压表选用_________,电流表选用______________,电源选用______________。(均填器材的字母代号);
②画出测量Rx阻值的实验电路图____________。
③该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会______________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”),原因是____________________________。
【答案】 (1). B (2). C (3). F (4).(5). 大于 (6). 电压表的读数大于待测电阻两端实际电压(其他正确表述也可)
【解析】试题分析:由于本题的被测电阻达到10kΩ,所以电源要选择电动势大的,然后根据电路电流选择电流表,电压表;若采用限流接法,则电路中电流和电压变化不明显,故采用滑动变阻器的分压接法,根据和
的关系分析电流表的接法;根据电流表的接法判断实验误差所在;
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①若选用电源1.5V,由于被测电阻很大,电路中电流非常小,不利于实验,即电源选用12V的,即F;则电压表就应该选取B;电路中的最大电流为
②因为给的滑动变阻器的最大阻值只有10Ω,若采用限流接法,则电路中电流和电压变化不明显,故采用滑动变阻器的分压接法,由于,所以采用电流表内接法,电路图如图所示,
③由于电流表的分压,导致电压测量值偏大,而电流准确,根据可知测量值偏大;
【点睛】
滑动变阻器的分压和限流接法的区别和选用原则:
区别:(1)限流接法线路结构简单,耗能少;(2)分压接法电压调整范围大,可以从0到路端电压之间连续调节;
选用原则:(1)优先限流接法,因为它电路结构简单,耗能较少;
(2)下列情况之一者,须采用分压接法:
①当测量电路的电阻远大于滑动变阻器阻值,采用限流法不能满足要求时(本题就是该例子);
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②当实验要求多测几组数据(电压变化范围大),或要求电压从零开始调节;
③电源电动势比电压表量程大得多,限流法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程时。
电流表内接和外接的选用:
当时,宜采用内接法,即大电阻用内接法;
当时,宜采用外接法,即小电阻用外接法;可记忆为“大内,小外”。