题目内容
【题目】某同学设计了一个既可以测电阻由可以测电动势和内阻的实验电路,如图甲所示,实验室提供了一下实验器材:
电源E(电动势为6V,内阻约为1Ω)
定值电阻R0(阻值约为5Ω)
电流表A(量程30mA,内阻约为0.5Ω)
电流表B(量程0.6A,内阻约为1Ω)
电压表C(量程8V,内阻约为5kΩ)
电压表D(量程4V,内阻约为3kΩ)
滑动变阻器F(阻值0﹣10Ω)
滑动变阻器G(阻值0﹣500Ω)
根据题中所给信息,请回答以下问题
(1)电流表应选____,滑动变阻器应选____;(选填器材代号)
(2)该同学操作正确无误,用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数,其数据如表所示:
I(A) | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.45 | 0.50 | 0.55 |
U1(V) | 5.68 | 5.61 | 5.57 | 5.51 | 5.48 | 5.40 |
U2(V) | 1.44 | 1.69 | 1.91 | 2.16 | 2.39 | 2.62 |
根据表中数据求得定值电阻R0=_____Ω(保留两位有效数字),其测量值____真实值(填>、<或=);该同学同时利用上表测得的数据求得电源的电动势和内阻,由误差分析可知,电动势的测量值____电动势的真实值(填>、<或=).
(3)该同学进一步利用一个辅助电源E′,采用如图乙所示的电路测量电源的电动势,测量过程中,调节R后再调节R1,使得A1的示数变为0,测得多组数据,这样,电源电动势值_______电源电动势的真实值(填>、<或=).
【答案】 B F 4.8 < < =
【解析】试题分析:(1)根据给出的电源电动势和保护电阻由欧姆定律可求得电流,从而确定电流表,再根据滑动变阻器的作用可明确应选用的滑动变阻器;(2)明确电路结构,根据欧姆定律即可求得电阻的阻值;根据闭合电路欧姆定律进行分析,明确测量电动势的误差情况;(3)分析补偿电源的作用,根据实验原理明确是否存在实验误差.
(1)电源电动势为6V,保护电阻为5Ω,则电流约为,故为了能准确测量,电流表应选择B;因内电阻较小,故滑动变阻器应选择较小的F;
(2)由电路图可知, 为电阻两端的电压,电流表示数为R中的电流,由图可知电压表示数与电流表示数成正比,则可知,定值电阻的阻值为: ;由于采用了电流表外接法,故测量出的电流较大,则由欧姆定律可知,测量值小于真实值;如果用来测量电动势和内电阻,由于采用相对电源的电流表外接法,因此由于电压表分流作用而使电流表示数偏小,则测出的电动势偏小;
(3)由于电压表电支路中电流为零,故电压表不再分流,则此时电流表测出的电流为干路电流,电压表示数为路端电压,因此测量结果是准确的.