Question

在用電壓表、電流表測(cè)電阻的試驗(yàn)中，假定電壓表和電流表是準(zhǔn)確的，但由于實(shí)驗(yàn)電路的不完善，也會(huì)給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)誤差．例如，用圖1所示電路測(cè)一阻值為1.80千歐的標(biāo)準(zhǔn)電阻R值時(shí)，實(shí)際測(cè)得的阻值為1.00千歐；而用圖2所示電路測(cè)量時(shí)，實(shí)際測(cè)得的阻值為2.00千歐．

通過(guò)分析上述兩個(gè)不完善的實(shí)驗(yàn)電路可以找到產(chǎn)生誤差的原因．而針對(duì)誤差產(chǎn)生的原因，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路并通過(guò)合理的實(shí)驗(yàn)步驟，可以大大減小實(shí)驗(yàn)誤差．例如，用圖3所示電路（圖中G為靈敏電流表，當(dāng)通過(guò)它的小電流有很小的變化時(shí)，它就能指示出來(lái)），按一定的實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)電阻R值時(shí)，可使測(cè)量結(jié)果非常接近1.80千歐．
根據(jù)上述內(nèi)容，完成下列要求：
（1）分別說(shuō)明圖1和圖2所示實(shí)驗(yàn)電路給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)誤差的原因．
（2）說(shuō)明圖2中虛線(xiàn)框內(nèi)電路的作用．
（3）比較圖3和圖1所示實(shí)驗(yàn)電路，說(shuō)明減小誤差的基本方法．
（4）寫(xiě)出按圖3測(cè)定R阻值的實(shí)驗(yàn)步驟．

Answer 1

分析：（1）由于電流表不可能絕對(duì)零電阻，電壓表也不可能無(wú)限電阻，所以當(dāng)電流表被接入電路鐘后其兩端也會(huì)分的一定的電壓，電壓表也會(huì)流過(guò)一定的電流，據(jù)此分析解答．
（2）根據(jù)滑動(dòng)變阻器的作用進(jìn)行分析解答．
（3）結(jié)合圖3可知，電流表的示數(shù)減去靈敏電流計(jì)的示數(shù)就可以認(rèn)為是流過(guò)電阻R的實(shí)際電流．
（4）結(jié)合電路圖，根據(jù)伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟．

解答：解：（1）圖1屬于電流表的外接，電壓表測(cè)得的R兩端的電壓比實(shí)際電壓偏小，電流表測(cè)得的電流比實(shí)際電流偏大，所以測(cè)得的電阻阻值比實(shí)際的阻值偏�。�
圖2屬于電流表的內(nèi)接，此時(shí)電壓表測(cè)得電壓比實(shí)際電壓偏大，電流表測(cè)得的電流比實(shí)際電流偏小，所以測(cè)得的阻值比實(shí)際阻值偏大．
（2）虛線(xiàn)框內(nèi)電路的作用：用來(lái)改變R兩端的電壓和保護(hù)電路．
（3）圖3中的靈敏電流計(jì)的作用主要是用來(lái)測(cè)量流過(guò)點(diǎn)壓表的電流，用電流表的示數(shù)減去靈敏電流計(jì)的示數(shù)就可以認(rèn)為是流過(guò)電阻R的實(shí)際電流，從而減小誤差．
（4）實(shí)驗(yàn)步驟：
a、先閉合K₁，K，斷開(kāi)K₂，此時(shí)靈敏電流計(jì)測(cè)的是通過(guò)電壓表的電流，電流表此時(shí)是測(cè)得流過(guò)電壓表和電阻R的總電流，用電流表的示數(shù)減去靈敏電流計(jì)的示數(shù)就是流過(guò)R的實(shí)際電流，記作I；
b、再斷開(kāi)K₁，閉合K，K₂，此時(shí)電壓表測(cè)得的電壓值就是R兩端的實(shí)際電壓值，記作U；
c、由R=

U

I

即可的出R的實(shí)際電阻值．
d、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器來(lái)改變R兩端的電壓，多做幾組數(shù)據(jù)，分別計(jì)算得出R的阻值，最后取平均值即為R的實(shí)際阻值！

點(diǎn)評(píng)：本題考查了伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)的誤差分析和減小誤差的方法，以及實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)；關(guān)鍵是對(duì)電路的分析和對(duì)實(shí)驗(yàn)的掌握，是一道較難的習(xí)題．