某同學(xué)用電壓表和電流表測(cè)量Rx的電阻,已知電壓表內(nèi)阻約3kΩ,電流表內(nèi)阻約1Ω.

(1)某同學(xué)用如圖甲所示電路測(cè)量電阻Rx,Rx的測(cè)量值比真實(shí)值______(選填“偏大”或“偏小”);若被測(cè)電阻Rx的阻值約為10Ω,應(yīng)采用圖______(選填“甲”或“乙”)所示由路誤差會(huì)比較。
(2)無(wú)論是用圖甲還是圖乙所示電路測(cè)量,都不可避免地會(huì)產(chǎn)生由電表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差.某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了以下方案,以避免電表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差.該方案利用圖丙所示的電路進(jìn)行測(cè)量,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
第一步:將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2接2,閉合開(kāi)關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器Rp1和Rp2,使電表讀數(shù)接近滿量程,但不超過(guò)量程,記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1
①請(qǐng)你寫(xiě)出第二步操作步驟,并說(shuō)明需要記錄的數(shù)據(jù);______
②用測(cè)得數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)電阻阻值的計(jì)算式是Rx=______.
③簡(jiǎn)要說(shuō)明此實(shí)驗(yàn)方案為什么能避免由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差.______.
(1)電流表采用外接法時(shí),電壓表測(cè)量的電壓為電阻兩端的電壓,考慮到電壓表的內(nèi)阻,電流表測(cè)量的電流為電壓表和電阻的電流之和,即測(cè)得的電流偏大,根據(jù)歐姆定律,知測(cè)得的電阻偏。
若被測(cè)電阻Rx的阻值約為10Ω,該電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,屬于小電阻,根據(jù)“小外偏下”,知用電流表外接法測(cè)量誤差較。圆捎眉讏D所示電路.
(2)①將開(kāi)關(guān)S2接1,閉合開(kāi)關(guān)S1,保持滑動(dòng)變阻器Rp1和Rp2滑片位置不變,記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2;
②③、根據(jù)歐姆定律知:
U1
I1
=Rx+RA+Rp2;,
U2
I2
=RA+Rp2,兩式相減,則,Rx=
U1
I1
-
U2
I2
,從中可以發(fā)現(xiàn)電流表內(nèi)阻所產(chǎn)生的影響兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相減后被消除,電壓表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響.
故答案為:(1)偏小,甲
(2)①將開(kāi)關(guān)S2接1,閉合開(kāi)關(guān)S1,保持滑動(dòng)變阻器Rp1和Rp2滑片位置不變,記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2
②Rx=
U1
I1
-
U2
I2
;
③當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2接2,閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)有,
U1
I1
=Rx+RA+Rp2;當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2接1,閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)有,
U2
I2
=RA+Rp2,所以有,Rx=
U1
I1
-
U2
I2
,該實(shí)驗(yàn)中電流表的內(nèi)阻所產(chǎn)生的影響兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相減后被消除,電壓表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

條形磁鐵插在閉合線圈中,如圖所示,磁鐵向外拔出過(guò)程中,甲同學(xué)判定線圈上感應(yīng)電流方向由右向左,理由是條形磁鐵外部磁感線從北極發(fā)出進(jìn)入南極,所以穿過(guò)線圈的原磁場(chǎng)方向向下……;乙同學(xué)判定線圈上感應(yīng)電流方由左向右,理由是條形磁鐵內(nèi)部磁感線由S極指向N極,所以穿過(guò)線圈的原磁場(chǎng)方向向上…….你認(rèn)為_(kāi)______同學(xué)判定的結(jié)果正確。正確的理由是___________.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

一電流表頭的滿偏電流,內(nèi)阻,欲將其改裝成如圖所示的兩個(gè)量程的電壓表,則  Ω,  Ω。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

有一電阻值約為20Ω、額定功率約為7.2W的燈泡,現(xiàn)準(zhǔn)備用伏安法測(cè)量多組數(shù)據(jù),借助I~U圖象較準(zhǔn)確地測(cè)其阻值,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:
A.電流表(量程O(píng)~3A,內(nèi)阻約O.1Ω)
B.電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω)
C.電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)
D.電壓表(量程O(píng)~15V,內(nèi)阻約15kΩ)
E.滑動(dòng)變阻器(阻值O~10Ω,額定電流2A)
F.直流電源(電動(dòng)勢(shì)12V,內(nèi)阻不計(jì))
G.開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干
①若此電阻為金屬絲繞制而成,用螺旋測(cè)微器測(cè)得該金屬絲的直徑如圖所示,則金屬絲的直徑為_(kāi)_____mm.
②要使測(cè)量誤差盡量小,電流表應(yīng)選擇______,電壓表應(yīng)選擇______.(填序號(hào)字母)
③按實(shí)驗(yàn)要求畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖.
④試將題圖所示器材連成實(shí)驗(yàn)電路.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

要測(cè)定一個(gè)白感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻,實(shí)驗(yàn)室提供下列器材:
①待測(cè)線圈L,阻值約為2Ω,額定電流為2A(符號(hào)
②電流表A1,量程為0.6A,內(nèi)阻為0.2Ω(符號(hào)
③電流表A2量程為3A,內(nèi)阻約為0.2Ω(符號(hào)
④變阻器R1,阻值為0-10Ω,變阻器R2阻值為0-lkΩ(符號(hào)
⑤電池E,電動(dòng)勢(shì)為9V,內(nèi)阻很。ǚ(hào)
⑥定值電阻R3=10Ω,Ry=100Ω(符號(hào)
⑦開(kāi)關(guān)S1,S2(符號(hào)
要求實(shí)驗(yàn)時(shí),改變變阻器的阻值,可使在盡可能大的范圍內(nèi)測(cè)得多組A1表,A2表的讀數(shù)
I1、I2,然后利用I1-I2的圖象,求出電感線圈的電阻.
(1)實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用______,變阻器應(yīng)選用______
(2)請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出電路圖.
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)______
(4)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如圖I1-I2所示,則電感線圈的直流電阻值為_(kāi)_____.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

實(shí)驗(yàn)室中有一只允許最大電流為20mA、阻值約為150Ω的電阻Rx,某同學(xué)為了準(zhǔn)確測(cè)量該電阻的阻值,進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn).
(1)由于沒(méi)有合適量程的電流表,該同學(xué)將一靈敏電流表G(量程200μA,內(nèi)阻為360Ω)改裝成量程為2mA的電流表A,應(yīng)將電流表G______聯(lián)一只阻值為_(kāi)_____Ω的定值電阻.
(2)除以上改裝好的電流表A,實(shí)驗(yàn)室還提供了下列器材:電源E(電動(dòng)勢(shì)4V),電壓表V(量程3.0V,內(nèi)阻約為3kΩ)、滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為10Ω)、電鍵S、導(dǎo)線若干.請(qǐng)?jiān)谟颐娴姆娇蛑挟?huà)出你設(shè)計(jì)的電路圖.
(3)該同學(xué)連接好電路后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)電阻器R,得到下表中5組數(shù)據(jù).根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出該電阻的UI圖線,并計(jì)算出電阻的阻值為_(kāi)_____Ω.(保留三位有效數(shù)字)
實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345
電壓表V示數(shù)U/V0.480.991.632.102.57
電流表A示數(shù)I/mA0.260.520.861.121.32

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(1)如圖1的游標(biāo)卡尺上有20個(gè)分度,精確度為0.05mm,圖中表示測(cè)量某一工件的長(zhǎng)度為_(kāi)_____mm;測(cè)量某一金屬絲的直徑D為_(kāi)_____mm.

(2)某研究小組收集了兩個(gè)電學(xué)元件:電阻R0(約為2kΩ)和手機(jī)中的鋰電池(電動(dòng)勢(shì)E標(biāo)稱值為3.7V,允許最大放電電流為100mA).實(shí)驗(yàn)室備有如下器材:
A.電壓表V(量程3V,電阻RV約為4.0kΩ)
B.電流表A1(量程100mA,電阻RA1約為5Ω)
C.電流表A2(量程2mA,電阻RA2約為50Ω)
D.滑動(dòng)變阻器R1(0~40Ω,額定電流1A)
E.電阻箱R2(0~999.9Ω)F.開(kāi)關(guān)S一只、導(dǎo)線若干
①為了測(cè)定電阻R0的阻值,小明設(shè)計(jì)了一電路,如圖2所示為其對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖,圖中的電流表A應(yīng)選______(選填“A1”或“A2”).
②請(qǐng)將實(shí)物連線補(bǔ)充完整.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,為了安全、準(zhǔn)確、方便地完成實(shí)驗(yàn):
①除電源(電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)阻很小)、電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ),待測(cè)電阻絲(約3Ω)、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)外,電流表應(yīng)選用______,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______(選填下列器材的字母符號(hào)).
A.電流表A1(量程600mA,內(nèi)阻約1Ω)電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約0.02Ω)
B.滑動(dòng)變阻器R1(總阻值10Ω)滑動(dòng)變阻器R2(總阻值100Ω)
②若用如圖所示的電路測(cè)量金屬絲的電阻,電壓表的左端應(yīng)與電路中的______點(diǎn)相連(選填“a”或“b”).若某次測(cè)量中,金屬絲的長(zhǎng)度為l,直徑為D,電壓表和電流表讀數(shù)分別為U和I,請(qǐng)用上述直接測(cè)量的物理量(D、l、U、I)寫(xiě)出電阻率ρ的計(jì)算式:ρ=______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

(Ⅰ)環(huán)境的污染日趨加重,汽車(chē)行業(yè)目前開(kāi)始推行混動(dòng)版(燃油與電動(dòng)力搭配)家用汽車(chē),電動(dòng)力輸出以鋰離子電池組為核心,它由多個(gè)電池單元組成.下面是正在研制的一種新型電池單元,某同學(xué)在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得多組電壓和電流值,得到如圖所示的U-I圖線.
由圖可求出該電源電動(dòng)勢(shì)E=______V;內(nèi)阻r=______Ω.
(Ⅱ)某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:
(1)先用多用電表對(duì)電阻大小進(jìn)行粗測(cè),選用歐姆檔的“×10”檔位,按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻,表盤(pán)的示數(shù)如圖,則該電阻的阻值約為_(kāi)_____Ω.

(2)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下:
待測(cè)圓柱體電阻R
電流表A1(量程0~3mA,內(nèi)阻約50Ω)
A2(量程0~30mA,內(nèi)阻約20Ω)
電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約10kΩ)
V2(量程0~15V,內(nèi)阻約25kΩ)
直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻不計(jì))
滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0~10Ω,允許通過(guò)的最大電流2.0A) 開(kāi)關(guān)S導(dǎo)線若干
據(jù)題意,該同學(xué)應(yīng)選擇電流表、電壓表的代碼分別是______;
(3)如果既要滿足測(cè)量要求,又要使測(cè)量誤差較小,應(yīng)選擇如圖所示的四個(gè)電路中的______;

(4)若待測(cè)電阻的測(cè)量長(zhǎng)度用l表示,直徑用D表示,加在電阻兩端的電壓用U表示,通過(guò)電阻的電流用I表示,則此圓柱體材料的電阻率表達(dá)式為ρ=______.

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