题目内容
【题目】成都石室中学高三10班的李秋杨和邹瑷郦同学想要测量一电阻Rx的阻值(Rx约为100Ω),实验室现有的器材如下:
A.电压表V:量程为9V,内阻约为1kΩ
B.电流表A1:量程为50mA,内阻约为8Ω
C.电流表A2:量程为30mA,内阻约为5Ω
D.滑动变阻器:阻值0~10Ω
E.定值电阻R1:阻值约130Ω
F.电阻箱R2:阻值0~99.9Ω
G.学生电源:E=10V,内阻不计
H.开关、导线若干
(1)由于现有电流表量程太小,测量误差过大,需要先扩大电流表量程,操作如下:
①测量电流表A2的内阻(电路如图甲):
a.断开开关S1、S2、S3,按图甲连线,将滑动变阻器R的滑片调至_______(填左端或右端);
b.闭合开关S1、S2;
c.调节滑动变阻器R使A1、A2的指针偏转适中,记录A1的示数I1;
d.断开S2,闭合S3;
e.调节R2,使A1的示数为_______,记录R2的阻值,断开S1;
如果步骤e中R2=4.8Ω,电流表A2的内阻为_______;
②将A2改装成量程为90mA的电流表A,应把电阻箱阻值调为______Ω再与A2并联;
(2)用图乙的电路测量Rx,若电流表A2示数I2=20mA,电压表示数U=5.88V,则Rx的测量值为_____Ω,若考虑系统误差,则Rx的真实值为_______Ω。
【答案】左端 I1 4.8Ω 2.4Ω 98Ω 96.4Ω
【解析】
(1)[1]闭合开关瞬间,测量部分起始电压电流应最小,则闭合开关前,滑动变阻器的滑片调至最左端;
[2][3]依据替代法测电流表内阻的操作流程,等效替代法测电阻的核心是“效果相同”,本题中体现为使的示数相同,所以需要先接通开关,同时断开开关,调节出一个电流值,然后接通开关,同时断开开关,调节电阻箱的电阻值,使电流表的示数与上一次相同,记录电阻箱的电阻,即为所求。因此答案分别为:示数为I1;内阻为;
[4]由电流表改装知识可得,量程扩大为3倍,根据并联电路分流规律可知:并接电阻应为电流表内阻的一半,即。
(2)[5][6]电流表示数是,流过待测电阻的电流为,测量值为
若考虑误差