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精英家教网如图所示的电路是伏安法测电阻的一种改进电路,请按要求作答.
(1)将下面的实验步骤补充完整:
①将开关S与S′都闭合,仔细调整两个滑动变阻器R与R′的滑片,使得电压表V的读数U等于电压表V′的读数U′的一半;
②保持开关S闭合,
 
,并且在以后的操作过程中滑动变阻器
 
(填“R”或“R′’)的滑片不允许再作调整,观察、记录此时电压表V的读数U以及电流表A的读数I;
③重复步骤①②,测量并记录多组U、I数据.
(2)被测电阻RX测量值的表达式为RX=
 

(3)这种方法得到的测量值RX与真实值R之间的关系,从理论上说应该是Rx
 
R(填“>”、“=”或“<”).
分析:根据题意可知,当条件的压表V的读数U等于电压表V′的读数U′的一半时,这说明待测电阻的阻值和滑动变阻器R与电压表V的并联值相等,因此只有测量出滑动变阻器R与电压表V的并联值即可,当断开开关S′后,要保持R的划片不动,通过条件R′读出电压和电流值,即可测出滑动变阻器R与电压表V的并联值为
U
I
,这样就消除了由于电压表分流造成的误差.
解答:解:(1)根据原理图和题意可知该实验的实验原理是:通过测量滑动变阻器R与电压表V的并联值得出待测电阻的阻值,这样可以消除了由于电压表分流造成的误差,第一步仔细调整两个滑动变阻器R与R′的滑片,使得电压表V的读数U等于电压表V′的读数U′的一半的目的是使待测电阻的阻值和滑动变阻器R与电压表V的并联值相等,然后保存断开开关S′后,要保持R的划片不动.
故答案为:断开开关S′,R.
(2)要保持R的划片不动,从而使滑动变阻器R与电压表V的并联值不变,通过调节R′读出电压和电流值,可知:Rx=
U
I

故答案为:
U
I

(3)当电流表外接时,不可避免的由于电压表的分流造成实验误差,因此此时测量值
U
I
为滑动变阻器R与电压表V内阻的并联值,由于其并联值和待测电阻的阻值相等,因此可以用其代替测量电阻的阻值.这样就消除了由于电压表分流造成的误差,即从理论上将Rx=R
故答案为:=.
点评:电学实验变化多样,正确解答的关键是明确实验原理,熟练应用电路串并联的知识进行解答.
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