◎ 题目

某同学用电压表和电流表测量Rx的电阻，已知电压表内阻约3kΩ，电流表内阻约1Ω． （1）某同学用如图甲所示电路测量电阻Rx，Rx的测量值比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）；若被测电阻Rx的阻值约为10Ω，应采用图______（选填“甲”或“乙”）所示由路误差会比较小． （2）无论是用图甲还是图乙所示电路测量，都不可避免地会产生由电表内阻引起的系统误差．某学习小组设计了以下方案，以避免电表内阻引起的系统误差．该方案利用图丙所示的电路进行测量，主要实验步骤如下： 第一步：将单刀双掷开关S2接2，闭合开关S1，调节滑动变阻器Rp1和Rp2，使电表读数接近满量程，但不超过量程，记录此时电压表和电流表的示数U1、I1 ①请你写出第二步操作步骤，并说明需要记录的数据；______ ②用测得数据计算被测电阻阻值的计算式是Rx=______． ③简要说明此实验方案为什么能避免由电表内阻引起的实验误差．______．

◎ 答案

（1）电流表采用外接法时，电压表测量的电压为电阻两端的电压，考虑到电压表的内阻，电流表测量的电流为电压表和电阻的电流之和，即测得的电流偏大，根据欧姆定律，知测得的电阻偏小． 若被测电阻Rx的阻值约为10Ω，该电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，根据“小外偏下”，知用电流表外接法测量误差较小．所以采用甲图所示电路． （2）①将开关S2接1，闭合开关S1，保持滑动变阻器Rp1和Rp2滑片位置不变，记录此时电压表和电流表的示数U2、I2； ②③、根据欧姆定律知： U1 I1 =Rx+RA+Rp2；， U2 I2 =RA+Rp2，两式相减，则，Rx= U1 I1 - U2 I2 ，从中可以发现电流表内阻所产生的影响两次实验数据相减后被消除，电压表内阻对实验结果没有影响． 故答案为：（1）偏小，甲 （2）①将开关S2接1，闭合开关S1，保持滑动变阻器Rp1和Rp2滑片位置不变，记录此时电压表和电流表的示数U2、I2； ②Rx= U1 I1 - U2 I2 ； ③当单刀双掷开关S2接2，闭合开关S1时有， U1 I1 =Rx+RA+Rp2；当单刀双掷开关S2接1，闭合开关S1时有， U2 I2 =RA+Rp2，所以有，Rx= U1 I1 - U2 I2 ，该实验中电流表的内阻所产生的影响两次实验数据相减后被消除，电压表内阻对实验结果没有影响．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点