Question

如图1是用来测量未知电阻R_x的实验电路的实物连线示意图，图中R_x是待测电阻，阻值约为300Ω；E是电池组，电动势6V，内阻不计；V是电压表，量程3V，内阻r约3000Ω；R是电阻箱，阻值范围0～999.9Ω；R_l是滑动变阻器，S_l和S₂是单刀单掷开关．科主要的实验步骤如下：
①连好电路后，合上开关S_l和S₂，调节滑动变阻器的滑片，使得电压表的示数为3.00V．
②合上开关S₁，断开开关S₂，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使得电压表的示数为2.00V．
③读出图2电阻箱的阻值，并计算求得未知电阻R_x的大小．
④实验后整理仪器．
（1）可供选择的滑动变阻器有：
滑动变阻器A：最大阻值100Ω，额定电流0.5A
滑动变阻器B：最大阻值10Ω，额定电流2.0A
为了使实验测量值尽可能地准确，实验应选用的滑动变阻器是______．
（2）电阻箱的旋钮位置如图所示，它的阻值是______．
（3）未知电阻R_x=______．
（4）测量值与真实值相比较，测量值比真实值______．（填偏大、相等或偏小）

Answer

注意电阻箱读数的方法是从倍率大的箭头所对数字开始读起．此实验的关键是假设闭合或断开电键时滑动变阻器的输出电压值不变，然后根据欧姆定律求解即可．难点是误差分析，因为根据动态分析可知，电键断开后电压表待测电阻两端电压将变小，而变阻器的输出电压将变大．
【解析】
（1）因当滑动变阻器采用分压式接法时，其电阻值越小输出电压的线性越好，故应选电阻小的变阻器B．
（2）电阻箱读数为R=1×100+4×10+0×1+0×0.1=440Ω
（3）由实物连接图可知，设与均闭合时电压表示数为，变阻器的输出电压为，则==3V，当电键断开时电压表示数为，则=3V，根据欧姆定律=，联立可得=，代入数据得=880Ω．
（4）根据闭合电路欧姆定律与欧姆定律分析知，断开电键后，电压表示数应变小，滑动变阻器的输出电压变大，根据上式求出的电阻大于真实值．
故答案为（1）B．
        （2）440Ω．
        （3）880Ω．
        （4）偏大．