千萬不能失“約”

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1、千萬不能失“約”―――由兩道實驗習(xí)題所想到的內(nèi)蒙古赤峰紅旗中學(xué)物理組（024005）　趙書海http://www.DearEDU.com在中學(xué)物理課中，用"伏安法"測未知電阻是電學(xué)里的一個基本實驗，安排這一實驗的目的，在理論方面著眼于加深對歐姆定律的理解和掌握。在實踐方面著眼于熟悉聯(lián)接電路、安培計、伏特計的讀數(shù)，變阻器接線和使用等技能?！　」P者在今年的高考復(fù)習(xí)中，遇到兩個極其相似的測量電阻的實驗題，所給出的答案卻似乎是相悖的。因有感發(fā)表拙見，敬請指正?！　　≡}1：摘自高考1＋！叢書《考前搶分　物理》測量金屬絲的電阻率，要先測出它的電阻Rx（約為10Ω），備用器材如下：A、電源，電動勢3

2、V左右。B、電流表，量程0－－500mA，內(nèi)阻2Ω。C、電流表，量程0――3A，內(nèi)阻0.15Ω。D、電壓表，量程0――3V，內(nèi)阻3kΩ。E、電壓表，量程0――15V，內(nèi)阻15kΩ。F、阻值變化范圍0――10Ω，額定電流為0.3A的滑動變阻器。（1）為了準確的測出電阻，電流表選（　　　?。?；電壓表選（　　?。＃?）畫出測量電路圖。解析：（1）因為電源的電動勢為3V左右，所以電壓表應(yīng)該選D。又因為最大電流　　　，待測電阻的電流不可能超過300mA，幫電流表選　B。（2）因為電流表的內(nèi)阻為2Ω與待測電阻10Ω相差不太大，而Rx<

3、從這個角度電路既可以接成限流電路，也可以接成分壓電路。但若接成分壓電路，因為電路的最大電流，就是說當(dāng)待測電阻支路沒有電流流過時，干路電流為0.3A，已經(jīng)等于滑動變阻器允許通過的最大電流，當(dāng)待測電阻并聯(lián)支路接通后，干路電流還要增大（因為多并聯(lián)上一個無論多大的電阻，電路的總電阻減小，總電流增大），所以此電路必須接成限流電路，如右圖。上述的解析過程，對于電流表的內(nèi)外接法①和滑動變阻器的分壓限流接法的選擇本是無可厚非。但無獨有偶，在今年的高考復(fù)習(xí)中，“創(chuàng)博智典實戰(zhàn)試題（理綜）（www.cbzdedu.com）”試卷中，有如出一轍的測電阻實驗題出現(xiàn)。原題2：從下面給定的器材中選出適當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑模ㄓ?/p>

4、些器材的阻值是大約值，有些器材的阻值是準確值）。設(shè)計一個測量阻值Rx約為15kΩ的電阻的電路，要求能測量多組數(shù)據(jù)，要盡可能提高測量的精確度?！　‰娏鞅鞟1，量程1mA，內(nèi)阻rA1大約1Ω?！　‰娏鞅鞟2，量程0.3mA，內(nèi)阻rA2大約50Ω?！　‰娏鞅鞟3，量程0.1mA，內(nèi)阻rA3大約100Ω。電流表V1，量程10V，內(nèi)阻rv1大約15kΩ。電流表V2，量程3V，內(nèi)阻rv2大約10kΩ。滑動變阻器R1，全阻值500Ω，額定電流為1A。滑動變阻器R2，全阻值5000Ω，額定電流為1A。電池組，電動勢3V，內(nèi)阻很小但不能忽略。開關(guān)及導(dǎo)線若干。（1）測量電路中電流表應(yīng)該選（　　　?。?；電壓表

5、應(yīng)該選（　　　?。换瑒幼冏杵鲬?yīng)該選（　　　　?。ㄖ惶畲枺?）在圖示的線框中畫出測量Rx電路圖?！。?）在所測量的數(shù)據(jù)中選一組數(shù)據(jù)計算Rx，計算表達式Rx＝（　　　　　　　　?。?，表達式中各符號表示的意義是（　　　　　　?。?。答案：（1）A2　　V2　　　　R1（2）見右上。（3），U表示電壓表V2的示數(shù)，I表示電流表A2的示數(shù)，rv表示電壓表V2的內(nèi)阻。大大出乎意料，此題中竟然“無視”伏安法的特點，反其道行之，用了電流表外接法，考慮了電壓表V2的內(nèi)阻。是“電流表內(nèi)外接”的判斷方法失靈了，還是……？對比原題1和原題2，老師和學(xué)生們都顯得一頭霧水，到底應(yīng)不應(yīng)該介入電表內(nèi)阻呢？　何時才

6、能介入電表內(nèi)阻呢？經(jīng)過反復(fù)推敲，多方查證相關(guān)資料，最后確定：（1）、伏安法測電阻的實驗中，電流表內(nèi)外接法的應(yīng)用前提條件是電流表、電壓表的內(nèi)阻未知（即某些題中給出的是大約值），這樣才有了待測電阻Rx與Rv　　RA的比較過程。（2）、伏安法測電阻的實驗中，若兩表的內(nèi)阻均為已知，在不考慮用電表內(nèi)阻對系統(tǒng)誤差修正②的情況下，電流表的內(nèi)外接法還是適用的（如原題1）；但若考慮用電表內(nèi)阻對系統(tǒng)誤差修正，電流表的內(nèi)外接法則不適用了（如原題2）；如此修正情況下，原題1的分析就沒有任何意義了，因為電表的內(nèi)阻均是已知的，無論內(nèi)外接都是能做出解釋的。但問題是，一般的實驗習(xí)題中是不提及對系統(tǒng)誤差進行修正的，換言之

7、，若在伏安法測電阻的實驗考查中明確指出要進行系統(tǒng)誤差修正，那么對于電流表內(nèi)外接法的考查將無意義。筆者認為，關(guān)于伏安法測電阻實驗的自編習(xí)題、模擬試題甚至于高考真題，凡是想要考查“電流表的內(nèi)外接”問題的，電表的內(nèi)阻都應(yīng)該記為“約”多少歐姆，只有這樣才能回歸此類習(xí)題真正之考查目的。為此又精心查找了近年來的高考試題，凡是涉及考查電流表內(nèi)外接法的，給出的內(nèi)阻都是大“約”值，這也正是考題的嚴謹嚴密和科學(xué)之所在。但學(xué)生用的部分高考復(fù)習(xí)資料中，與此