Question

在用電壓表、電流表測電阻的試驗中，假定電壓表和電流表是準確的，但由于實驗電路的不完善，也會給實驗結果帶來誤差．例如，用圖1所示電路測一阻值為1.80千歐的標準電阻R值時，實際測得的阻值為1.00千歐；而用圖2所示電路測量時，實際測得的阻值為2.00千歐．

通過分析上述兩個不完善的實驗電路可以找到產生誤差的原因．而針對誤差產生的原因，設計實驗電路并通過合理的實驗步驟，可以大大減小實驗誤差．例如，用圖3所示電路（圖中G為靈敏電流表，當通過它的小電流有很小的變化時，它就能指示出來），按一定的實驗步驟測電阻R值時，可使測量結果非常接近1.80千歐．
根據上述內容，完成下列要求：
（1）分別說明圖1和圖2所示實驗電路給實驗結果帶來誤差的原因．
（2）說明圖2中虛線框內電路的作用．
（3）比較圖3和圖1所示實驗電路，說明減小誤差的基本方法．
（4）寫出按圖3測定R阻值的實驗步驟．

Answer 1

解：（1）圖1屬于電流表的外接，電壓表測得的R兩端的電壓比實際電壓偏小，電流表測得的電流比實際電流偏大，所以測得的電阻阻值比實際的阻值偏�。�
圖2屬于電流表的內接，此時電壓表測得電壓比實際電壓偏大，電流表測得的電流比實際電流偏小，所以測得的阻值比實際阻值偏大．
（2）虛線框內電路的作用：用來改變R兩端的電壓和保護電路．
（3）圖3中的靈敏電流計的作用主要是用來測量流過點壓表的電流，用電流表的示數減去靈敏電流計的示數就可以認為是流過電阻R的實際電流，從而減小誤差．
（4）實驗步驟：
a、先閉合K₁，K，斷開K₂，此時靈敏電流計測的是通過電壓表的電流，電流表此時是測得流過電壓表和電阻R的總電流，用電流表的示數減去靈敏電流計的示數就是流過R的實際電流，記作I；
b、再斷開K₁，閉合K，K₂，此時電壓表測得的電壓值就是R兩端的實際電壓值，記作U；
c、由R=即可的出R的實際電阻值．
d、調節(jié)滑動變阻器來改變R兩端的電壓，多做幾組數據，分別計算得出R的阻值，最后取平均值即為R的實際阻值！
分析：（1）由于電流表不可能絕對零電阻，電壓表也不可能無限電阻，所以當電流表被接入電路鐘后其兩端也會分的一定的電壓，電壓表也會流過一定的電流，據此分析解答．
（2）根據滑動變阻器的作用進行分析解答．
（3）結合圖3可知，電流表的示數減去靈敏電流計的示數就可以認為是流過電阻R的實際電流．
（4）結合電路圖，根據伏安法測電阻的實驗寫出實驗步驟．
點評：本題考查了伏安法測電阻實驗的誤差分析和減小誤差的方法，以及實驗步驟的設計；關鍵是對電路的分析和對實驗的掌握，是一道較難的習題．