题目内容
做测一金属电阻丝的电阻Rx的实验．
（1）某实验小组要用“伏安法”测量电阻丝的电阻Rx，已知电压表内阻约3kΩ，电流表内阻约1Ω，若采用下图1电路测量，则Rx的测量值比真实值
（2）若该实验小组实验时，用螺旋测微器测量金属丝直径的某次测量如图3所示，则该金属丝的直径D为
（3）该实验小组经过讨论，发现无论是用图1或图2测量，都不可避免产生由电表内阻引起的系统测量误差，于是该实验小组又设计了如图5所示的实验方案，利用该方案测量的主要实验步骤如下：
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为U1、I1．
①请你根据实验原理为该实验小组写出接下的第二步操作，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：
（1）某实验小组要用“伏安法”测量电阻丝的电阻Rx，已知电压表内阻约3kΩ，电流表内阻约1Ω，若采用下图1电路测量，则Rx的测量值比真实值
偏小
偏小
（填“偏大”或“偏小”）．若Rx约为10Ω应采用偏大
偏大
（选“图1”或“图2”）的电路，误差会比较小．（2）若该实验小组实验时，用螺旋测微器测量金属丝直径的某次测量如图3所示，则该金属丝的直径D为
1.200
1.200
mm；某次测量时电压表和电流表的示数如下图4所示，则电流表示数为0.73
0.73
A，电压表读数为11.7
11.7
V．（3）该实验小组经过讨论，发现无论是用图1或图2测量，都不可避免产生由电表内阻引起的系统测量误差，于是该实验小组又设计了如图5所示的实验方案，利用该方案测量的主要实验步骤如下：
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为U1、I1．
①请你根据实验原理为该实验小组写出接下的第二步操作，并说明需要记录的数据：
保持RP不变，记录两表的示数U2和I2
保持RP不变，记录两表的示数U2和I2
；②由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=
| U1 |
| I1 |
| U2 |
| I2 |
| U1 |
| I1 |
| U2 |
| I2 |
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：
两次测量可以消去（RA+RP），避免了表的内阻对测量结果的影响
两次测量可以消去（RA+RP），避免了表的内阻对测量结果的影响
．分析：（1）的关键是对欧姆定律和串并联电路的理解，掌握伏安法测电阻时电流表内外接法的选择方法；
（2）关键是当电表的内阻影响不能忽略时，必须将电表的内阻考虑（当成一个电阻看待即可），然后根据欧姆定律列方程求解即可．
（2）关键是当电表的内阻影响不能忽略时，必须将电表的内阻考虑（当成一个电阻看待即可），然后根据欧姆定律列方程求解即可．
解答：解：（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；若用电流表的内接法，则R测=
=(Rx+RA)＞Rx，所以测量值偏大．
（2）螺旋测微器的读数是先读主尺刻度，再读可动刻度．1mm+20.0×0.01mm=1.200mm
电流表的刻度每一小格是0.1A，所以读数为：I=0.73A；电压表的刻度每一小格是0.5V，读数为11.7V．
（3）①将电键S2接1，只调节滑动变阻器RW，保持RP不变，记录这时电压表和电流表的示数U2、I2
②第一步时应有：
=Rx+RA+RP
第二步时应有：
=RA+RP
联立以上两式解得Rx=
-
③把电流表看做一电阻，由于
=Rx+(RA+RP)，
=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
| U |
| I |
| U |
| I |
（2）螺旋测微器的读数是先读主尺刻度，再读可动刻度．1mm+20.0×0.01mm=1.200mm
电流表的刻度每一小格是0.1A，所以读数为：I=0.73A；电压表的刻度每一小格是0.5V，读数为11.7V．
（3）①将电键S2接1，只调节滑动变阻器RW，保持RP不变，记录这时电压表和电流表的示数U2、I2
②第一步时应有：
| U1 |
| I1 |
第二步时应有：
| U2 |
| I2 |
联立以上两式解得Rx=
| U1 |
| I1 |
| U2 |
| I2 |
③把电流表看做一电阻，由于
| U1 |
| I1 |
| U2 |
| I2 |
点评：熟记：（1）电流表内外接法的选择方法：当满足
＞
时电流表应用外接法，当满足
＜
时电流表应用内接法；（2）螺旋测微器的读数是先读主尺刻度，电流表和电压表要根据实际的情况适当估读．
| RV |
| Rx |
| Rx |
| RA |
| RV |
| Rx |
| Rx |
| RA |
练习册系列答案
相关题目
（1）某同学在做《验证机械能守恒定律》的实验时，部分步骤如下：
（1）（6分）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。
①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车受到的合力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响，将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，轻推小车，能使小车做_______________运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m 小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学在保持小车质量不变的条件下，研究加速度与合力的关系；乙同学在保持合力不变的条件下，研究小车的加速度与质量的关系。
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。
实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a= m/s2。（结果保留三位有效数字）
（2）（12分）小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：
电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；
电流表A1（量程0～100mA，内阻约5W）；
电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）；
电阻箱R（0～999.9W）；
开关、导线若干。
小明的实验操作步骤如下：
| A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d； |
| B．根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路； |
| C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关； |
| D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L； |
F．断开开关。
①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次测量中该电阻丝直径的测量值d="____________" mm；
②实验中电流表应选择_____________（选填“A1”或“A2”）；
③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R-L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率r=____________（用给定的物理量符号和已知常数表示）。
④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果是否会产生影响？若有影响，请说明测量结果将偏大还是偏小。（不要求分析的过程，只回答出分析结果即可）
答： 。
