(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.
(1)根据欧姆定律R=
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U I
>R V R x
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. R x R A
(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
=Rx+(RA+RP),U1 I1
=(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 U2 I2
Ⅱ.①电路图如图
②电阻箱的阻值为
=3×10+6×1=36Ω,R 1
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
=
RI 1 1
,且
RI 2 2 I 1 (R 1
)=+R 3 I 2 (R 2
)整理可得+R x R 1
=R x R 2 R 3
代入数据解得
=200Ω R x
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
=Rx+(RA+RP),U1 I1
=(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 U2 I2
Ⅱ.①如图
②36,200