问题 问答题

(1)要用伏安法测量RX的电阻,已知电压表内阻约几kΩ,电流表内阻约1Ω,若采用甲图的电路,Rx的测量值比真实值______(选择“偏大”或“偏小”),若Rx约为10Ω应采用______(选“甲图”或“乙图”)的电路,误差会比较小.

(2)无论是用甲图或乙图测量,都不可避免产生由电表内阻引起的测量误差,有两个研究性学习小组分别设计了以下的实验方案:

Ⅰ.第一组利用如图丙的电路进行测量,主要实验步骤如下:

第一步:将电键S2接2,闭合电键S1,调节滑动变阻器RP和RW,使电表读数接近满量程,但不超过量程,记录此时电压表和电流表的示数U1、I1

①请你写出接着的第二步,并说明需要记录的数据:______.

②由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=______.

③简要分析此实验方案为何能避免电表内阻引起的实验误差______.

Ⅱ.第二组同学利用如图丁的电路测量,其中R1 是电阻箱,已知R2=72Ω、R3=100Ω.合上S,当R1未调至图中所示阻值时,灵敏电流计G的指针会偏转,将R1调至如图中所示时,灵敏电流计的指针回到零位.

①在答卷的方框内画出与图丁对应的电路图.

②读出图中电阻箱的阻值R1=______Ω,算出待测电阻的值Rx=______Ω.

答案

(1)根据欧姆定律R=

U
I
可知,若采用甲图的电路,由于电压表的分流作用,使得电阻的测量值偏小;若Rx约为10Ω,由于满足
R V
R x
R x
R A
说明电压表内阻较大,所以应用电流表的外接法,即应选甲图.                 

    (2)Ⅰ.①将电键S2接1,只调节滑动变阻器RW,使电表的读数接近满量程但不超出量程

记录这时电压表和电流表的示数U2、I2   

②第一步时应有:

U 1
=
I 1
R x
+R A
+R p

第二步时应有:

U 2
=
I 2
(R A
+R p
)

联立以上两式解得

R x
=
U 1
I 1
-
U 2
I 2

③把电流表看做一电阻,由于

U1
I1
=Rx+(RA+RP),
U2
I2
=(RA+RP ),两式相减,消去(RA+RP)得出Rx,避免了电流表引起的测量误差                       

Ⅱ.①电路图如图

②电阻箱的阻值为

R 1
=3×10+6×1=36Ω,

由于电流表示数为零,说明电流表两端电势相等,由欧姆定律可得

I 1
R
 1
=
I 2
R
 2
,且
I 1
(R 1
+R 3
)
=
I 2
(R 2
+R x
)
整理可得
R 1
R x
=
R 2
R 3

代入数据解得

R x
=200Ω  

故答案为:(1)偏小,甲图

         (2)Ⅰ.①将电键S2接1,只调节滑动变阻器RW,使电表的读数接近满量程但不超出量程,记录这时电压表和电流表的示数U2、I2 

                 ②

U 1
I 1
-
U 2
I 2

                 ③把电流表看做一电阻,由于

U1
I1
=Rx+(RA+RP),
U2
I2
=(RA+RP ),两式相减,消去(RA+RP)得出Rx,避免了电流表引起的测量误差 

Ⅱ.①如图

                 ②36,200

单项选择题
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