Question

下圖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，阻值約為幾千歐；E是電池組，電動勢6 V，內阻不計；V是電壓表，量程3 V，內阻r=3 kΩ；R是電阻箱，阻值范圍0—9 999 Ω；R₁是滑動變阻器，S₁和S₂是單刀單擲開關。

主要的實驗步驟如下：

a.連好電路后，合上開關S₁和S₂，調節滑動變阻器的滑片，使得電壓表的示數為3.0 V。

b.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1.5 V。

c.讀出電阻箱的阻值，并計算求得未知電阻R_x的大小。

d.實驗后整理儀器。

①根據實物連線示意圖，在虛線框內畫出實驗的電路圖，圖中標注元件的符號應與實物連接圖相符。

        

②供選擇的滑動變阻器有：

滑動變阻器A：最大阻值100 Ω，額定電流0.5 A滑動變阻器B：最大阻值20 Ω，額定電流1.5 A

為了使實驗的系統誤差變小，實驗應選用的滑動變阻器是_____________。

③電阻箱的旋鈕位置如圖所示，它的阻值是_____________。

④未知電阻R_x=_____________。

⑤測量值與真實值比較，測量值比真實值_____________。（填“偏大”“相等”或“偏小”）

Answer 1

①

②B ③1 400 Ω ④2 625 Ω ⑤偏大

解析：②為了減小系統誤差，應使并聯部分的電壓變化越小越好，所以選B更能滿足要求。

③將旋鈕所對的數字乘以倍率，然后取其和即可。

④合上S₁，斷開S₂時，如圖。

V讀數1.5 V，電阻箱R上分得電壓為1.5 V

則R_x=Ω≈2 625 Ω。

⑤閉合S₁，斷開S₂，電阻箱R接入電路后，使得并聯部分電阻變大，分得的電壓變大，會大于3 V，而電壓表的讀數為1.5 V，則電阻箱上分得的電壓會大于1.5 V，這樣流過R_x的電流

I_x=而計算R_x時用的是后者 即，所以測量值比真實值偏大。