Question

9．用電壓表和電流表可以測未知導體R的電阻值，測量方案的原理如圖甲．

（1）根據(jù)電路圖，在圖丙中用筆畫線代替導線連接實物圖．
（2）某次實驗時電壓表和電流表的讀數(shù)如圖乙所示，則電阻兩端的電壓為10.5V，通過電阻的電流為0.14A，電阻的阻值為75Ω．
（3）如果考慮到電流表的電阻不為零，則用該測量方案測出的結果必然存在誤差，那么用這種實驗方案測出來的電阻值大于電阻的真實值（選填“大于”、“小于”或“等于”），其原因是電壓表的讀數(shù)是電流表和待測電阻兩端的總電壓，大于電阻兩端電壓使得電壓偏大，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$導致計算的電阻值偏大．．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實物圖，可采用“電流流向法”，從電源的正極出發(fā)，按照電流的流向，先串主電路，再將電壓表并在待測電阻的兩端；連接滑動變阻器時，要“一上一下”的原則．
（2）電壓表和電流表的讀數(shù)：首先確定使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數(shù)；知道電壓和電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算電阻．
（3）此種電路連接方法，通過待測電阻的電流是真實的，由于電流表的分壓，所測電阻的電壓偏大由歐姆定律可判斷出測量值與真實值間的關系．

解答 解：（1）采用“電流流向法”，電流從電源正極出發(fā)，依次將開關S、滑動變阻器、電阻R、電流表串聯(lián)起來，再將電壓表并聯(lián)在待測電阻的兩端；如下圖所示：

（2）電壓表使用的0～15V量程，每一個大格代表5V，每一個小格代表0.5V，電壓為10.5V．
電流表使用的0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.14A，
由I=$\frac{U}{R}$得，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{10.5V}{0.14A}$=75Ω．
（3）根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可知，考慮到電流表電阻的存在，電壓表的讀數(shù)不再是待測電阻兩端的電壓，而是電流表和待測電阻兩端的總電壓，使得電壓偏大，導致計算的電阻值偏大；
故答案為：（1）見上圖；（2）10.5；0.14；75；（3）大于；電壓表的讀數(shù)是電流表和待測電阻兩端的總電壓，大于電阻兩端電壓使得電壓偏大，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$導致計算的電阻值偏大．

點評 本題考查了實物電路圖的連接、電表的讀數(shù)和歐姆定律的應用等，要注意實驗系統(tǒng)誤差的分析電流表內接法電阻測量值大于真實值、電流表外接法電阻測量值小于真實值．