Question

圖10是用來測量未知電阻R_x的實驗電路的實物連線示意圖，圖中R_x是待測電阻，阻值約為300Ω；E是電池組，電動勢6V，內阻不計；V是電壓表，量程3V，內阻r約3000Ω；R是電阻箱，阻值范圍0～999.9Ω；R_l是滑動變阻器，S_l和S₂是單刀單擲開關。

主要的實驗步驟如下：
①連好電路后,合上開關S_l和S₂,調節滑動變阻器的滑片,使得電壓表的示數為3.00V。
②合上開關S₁，斷開開關S₂，保持滑動變阻器的滑片位置不變，調節電阻箱的阻值，使得電壓表的示數為2.00V。
③讀出圖11電阻箱的阻值，并計算求得未知電阻R_x的大小。
④實驗后整理儀器。
（1）可供選擇的滑動變阻器有：
滑動變阻器A：最大阻值100Ω，額定電流0.5A
滑動變阻器B：最大阻值10Ω，額定電流2.0A
為了使實驗測量值盡可能地準確，實驗應選用的滑動變阻器是           。
（2）電阻箱的旋鈕位置如圖所示，它的阻值是           。
（3）未知電阻R_x=       。
（4）測量值與真實值相比較，測量值比真實值           。（填偏大、相等或偏小）

Answer 1

（1）B；（2）140.0Ω；   （3）280Ω  （4）偏大      

試題分析：（1）滑動變阻器既要能限制電流過大，又不能電流過小．根據電源的電動勢和滑動電阻器阻值及額定電流來確定滑動電阻器．
（2）利用電阻箱的讀數結合歐姆定律求得電阻R_x的大小。
（3）閉合電路的動態分析問題．
解：（1）電源E的電動勢約為6V，電流表量程為0.6A，若選滑動變阻器A，最大阻值100Ω，通過滑動變阻器的電流可能為：0.6A，大于額定電流0.5A，故實驗應選用的滑動變阻器是B。
（2）電阻箱的阻值是。
（3）未知電阻。
（4）測量值與真實值相比較，測量值比真實值偏大，因為，斷開開關S₂，保持滑動變阻器的滑片位置不變，調節電阻箱的阻值，回路電阻變大，回路電流減小，待測電阻R_x和電阻箱R分壓變大，當電壓表示數是2v時，電阻箱R分壓大于1v，計算時是用的1v電壓，通過待測電阻R_x的電流計算值變小，所以測量值偏大。
點評：電學實驗題是高中學生考查的重點，理解實驗原理是解決問題的關鍵。