Question

某同学要测量一电阻丝的电阻Rx，他使用了下列器材：电源E，量程合适的电流表A和电压表V，滑动变阻器R，电阻箱Rp，开关S₁、S₂，导线若干。他设计的实验方案如下：

（1）实验电路图如图所示，连接好电路。

（2）闭合S₁，断开S₂，调节R和Rp使电表达到合适的示数，读出电表示数分别为I₁、U₁，但该同学在实验时发现调节Rp时，两电表示数均发生明显变化,而调节R时,两电表示数均不发生变化。请你帮他分析一下，导致这一现象的故障最可能的是______.

A．开关S₁断路

B．误将电压表串联接入电路

C．电阻箱接入电路时短路或断路

D．滑动变阻器接入电路时有误

（3）排除故障后，保持Rp阻值不变，______________________(简要写出未完成的操作步骤，并用字母表达出相应的测量值)

（4）由上述测量可得：Rx=____________(用两电表的示数表示)可求出被测电阻的阻值.

（5）误差分析：电学实验中，因为电表不是理想电表,带来了一定的系统误差,该同学设计的实验方案中，电表引起的系统误差使被测电阻R_x的测量值_________________ (填“偏大”、“偏小”或“没有系统误差”).

Answer

D 闭合S2,调节R使电表达到合适的示数，读出电表示数分别为I2 、U2 或 没有系统误差

【解析】（2）A、若开关S断路则两电表均没有读数，故A错误；

B、误将电压表串联接入电路，则电流表几乎没有读数，故B错误；

C、电阻箱接入电路时短路则电压表无读数，断路时电流表无读数，故C错误；

D、若把滑动变阻器全部阻值接入电路时就会出现调节R时两电表的示数都不发生变化，故D正确；

故选D。

（3）闭合S2,调节R使电表示数尽可能接近满偏，电表示数分别为I2 、U2。

（4）S2断开时，可求出电压表内阻RV和Rp的并联总电阻R1，，S2闭合后，电阻Rx上的电压为U2，并联总电阻R1的电压也是U2，则可求出Rx上电流为，所以电阻的阻值为

（5）计算电阻Rx时，电压和电流都没有误差，所以测量值没有系统误差。