Question

圖所示，為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實驗所需要的器材實物圖，器材規(guī)格如下：(1)待測電阻R_X(約100Ω)(2)直流毫安表(量程0～10mA，內阻50Ω)(3)直流電壓表(量程0～3V，內阻5kΩ)(4)直流電源(輸出電壓4V，允許最大電流1A)(5)滑動變阻器(阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1A)(6)電鍵一個，導線若干條。根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，在本題的實物圖上連線。

Answer 1

【錯解分析】錯解一：如圖所示，此種連法錯在變阻器的右下接線柱和電源的負極之間少連了一條線，即使變阻器取最大值，通過電路的電流也超過了10mA，大于毫安表的量程。

錯解二：如圖所示有兩處不妥：①電壓調節(jié)范圍��；②電流過大。這種連法實際上與圖9-19的錯誤是一樣的。

錯解三：如圖所示，此種連法是用伏安法測量，電路與變阻器由滑動觸頭并聯(lián)，無論變阻器的阻值怎樣變化，流過毫安表的電流


始終超過毫安表的量程，而且當滑動觸頭滑到最左端時，電源還有被短路的可能，故連接錯誤。
錯解四：如圖所示，可見這種連法實際上與圖9-21(變阻器取最大值時)的錯誤是一樣的。

錯解五：如圖所示，顯然可見，當電鍵閉合時電源被短路，這是不允許的，連接錯誤。

錯解六：如圖所示，電鍵閉合后電源被短路，滑到最右端時，電流超過毫安表的最大量程，故連接錯誤。

錯解七：如圖，無論電鍵是否閉合，電源、變阻器回路始終是接通的，電鍵的位置連接錯了。

連接上的原因是：在高中學習伏安法測電阻時，接觸的多是將變阻器連接一個上接線柱和一個下接線柱，串連在電路中分壓限流，因而在做此題時，采用了習慣連法，沒有對器材的規(guī)格要求進行計算、分析。
(2)將毫安表內接錯誤，錯誤的癥結是不了解系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因，也是沒有對器材的規(guī)格進行具體分析。
(3)出現(xiàn)同時連接變阻器的兩個上接線柱；電表的“+”、“-”接反；不在接線柱上連線，而是在連線上連線等，說明學生缺乏實驗操作的規(guī)范化訓練，或缺乏親自動手做實驗。
【正解】用伏安法測電阻，首先要判明電流表應該內接還是外接，由題目所給器材規(guī)格來看，顯然不滿足R_A＜＜R_x條件，而是滿足R_v＞＞R_x條件，所以應采用外接法。若圖電路，當滑動觸頭P處于最左端，滑動變阻器為最大值時，由題設條件流過電流表的電流
 

超過安培表的量程。因此變阻器既應分壓又應分流。
正確的連接圖為圖所示。畫圖的關鍵是：毫安表需外接，變阻器接成分壓電路。實驗開始前將滑動變阻器的滑動觸頭滑至分壓為零的位置。

【點評】在設計實驗過程時，要根據(jù)具體實驗條件，靈活應用實驗原理，改變實驗方法。善于從習題中或所學的物理定律的推論中得出實驗原理和方法。基本原則是不能是電表超過量程，測量誤差盡可能�。徊荒苁褂秒娖鞒�過其額定功率，結構上不能出現(xiàn)短路斷路現(xiàn)象。