题目内容

【题目】伏安法测电阻有如图甲、乙 所示的两种方法,分别叫做安培表内接法(如图甲所示)和安培表外接法(如图乙所示)。一般情况下,我们不考虑电流表和电压表的内阻,当电压表示数为U,电流表示数为I时,待测电阻Rx=U/I

(1)如果电流表内阻为Rg,电压表内阻为Rv,则甲、乙两种方法中Rx实际为多少(用相关字母表示)?

(2)通过分析说明,当Rx较大时,用图甲的测量方法,还是用图乙的测量方法,误差较小。

【答案】见解析所示

【解析】分析:(1)电流表内接法时,电流表与待测电阻串联,电流表的示数是真实值,根据串联电路的分压特点判断测量值与真实值之间的关系,根据欧姆定律判断电阻的测量值与真实值时间的关系;

(2)电流表外接法电压表与待测电阻并联,电压表的示数是真实值,根据并联电路的分流特点可知电流表的示数与真实值之间的关系,根据欧姆定律判断电阻的测量值与真实值时间的关系。

(3)甲图误差主要来源于电流表的分压作用,导致电压测量值偏大;乙图误差来源于电压表的分流作用,电流测量值偏大;

解答:(1)电流表内接法,电流表与待测电阻串联电压表测的电压是待测电阻和电流表两端的总电压,根据欧姆定律 ,所以;电流表外接法,电压表与待测电阻并联,故电流表是测量待测电阻和电压表的总电流,所以得出

(2)甲图中,电流表与待测电阻串联,电压表测的电压是待测电阻和电流表两端的总电压,根据(1)中结论可知,待测电阻的测量值偏大,乙图中,流过电流表的电流是待测电阻与电压表的电流的和,根据欧姆定律: 可知,待测电阻的测量值偏小.电压表内阻很大约为几千欧,电流表内阻很小,若Rx的阻值较大,相对来说,电压表内阻远小于待测电阻阻值,因此电流表应采用内接法,应选图甲所示实验电路

故答案为:(1);(2);(3)甲

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