摘要:将电键S1接1.(只能调节滑动变阻器.不能改变).读出这时的电压表和电流表的示数和 .

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在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差.某校课外研究性学习小组进行了消除电表内阻对测量影响的探究,下面是两个实例:

Ⅰ.某组设计了如图所示的电路,该电路能够测量电源E的电动势和内电阻,E′是辅助电源,A、B两点间有一灵敏电流计G.
(1)闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器R、R′.使得灵敏电流计的示数为零,这时,A、B两点的电势UA、UB的关系是:UA
=
=
UB,读出电流表和电压表的示数I1和U1,此时流过电源E的电流的精确值是
I1
I1
,电源E的路端电压的精确值是
U1
U1

(2)改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得
灵敏电流计的示数为零
灵敏电流计的示数为零
,读出
电流表和电压表的示数为I2,U2
电流表和电压表的示数为I2,U2

(3)写出电源E的电动势和电阻的表达式:E=
I1U2+I2U1
I1-I2
I1U2+I2U1
I1-I2
,r=
r=
U2-U1
I1-I2
r=
U2-U1
I1-I2

Ⅱ.某组利用如图所示的电路测定电阻RX的值,其主要操作过程是:
(1)闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器RP和r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时的电压表和电流表的示数U1和I1
(2)请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:
将电键S1接1,(只能调节滑动变阻器r,不能改变RP),读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2
将电键S1接1,(只能调节滑动变阻器r,不能改变RP),读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2

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
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一个额定功率为0.1W的电阻Rx,其阻值不详,有两个研究性学习小组分别设计了以下实验方案测量该电阻.

①第一组同学先用欧姆表粗测其阻值,其结果如下图所示,该组同学还备有以下器材.

A.电流表,量程0~500μA,内阻约150Ω

B.电流表,量程0~10mA,内阻约10Ω

C.电压表,量程0~3V,内阻约5KΩ

D.电压表,量程0~15V,内阻约10KΩ

E.干电池两节,每节电动势为1.5V

F.直流稳压电源,输出电压12V,额定电流1A

G.滑动变阻器,0~50Ω,0.5A

H.电键一只,导线若干

试帮助该组同学选择合适的器材及适当的电路,较精确地测量Rx

Ⅰ. 欧姆表测得的Rx约为    Ω;

Ⅱ. 电流表应该选择     ,电压表应该选择    ,电源应该选择    (选填字母代号即可);

Ⅲ. 请在下图中选择合适的电路图测量该电阻Rx,要求电流表电压表的读数从零始   

②第二组同学选择合适的器材后,利用如下图所示的电路进行测量,他们的主要实验步骤如下:

第一步:将开关

第二步:将开关S2接1,记录此时电压表、电流表示数U2I2

.简要分析此实验方案为何能避免因电表内阻而引起的实验误差.   .由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx   S2接2,闭合开关S1,调节滑动变阻器RPRW,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U1I1
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在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差.某校课外研究性学习小组进行了消除系统误差的探究实验,下面就举两例:
Ⅰ.某组设计了如图1所示的电路,该电路能够测量电源E的电动势和内电阻r,E′是辅助电源.A、B两点间有一灵敏电流计G.
(1)补充下列实验步骤:①闭合开关S1、S2
调整滑动变阻器R、R′
调整滑动变阻器R、R′
使得灵敏电流计的示数为零,这时,A、B两点UA、UB的关系是UA
=
=
UB,即A、B相当于同一点,读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1就是通过电源E的电流.
②改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得
灵敏电流计的示数为零
灵敏电流计的示数为零
,读出
电流表和电压表的示数I2和U2
电流表和电压表的示数I2和U2

(2)写出步骤①②对应的方程式及电动势和内电阻的表达式
E=U1+
I1(U2-U1)
(I1-I2)
,r=
U2-U1
I1-I2
E=U1+
I1(U2-U1)
(I1-I2)
,r=
U2-U1
I1-I2

Ⅱ.某组利用如图2所示的电路测定金属电阻率,在测量时需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx
(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=
πd2Rx
4l
πd2Rx
4l

(2)利用该电路进行实验的主要操作过程是:
第一步:闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器RP和r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U1、I1
请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:
将电键S2接1,只调节滑动变阻器r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U2、I2
将电键S2接1,只调节滑动变阻器r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U2、I2

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

活动总结:经过分析研究就可以看出该活动是十分有成效的,它们都可以消除系统误差,测量的是真实值.
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(2010?宁河县一模)(1)如图,用游标卡尺观察光的衍射现象时,调节游标尺和主尺两测脚间的距离如图所示.则形成的狭缝宽为
0.040
0.040
cm.
(2)验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.
①指出下列几个实验步骤中没有必要进行的或者操作不恰当的步聚,
ABC
ABC

A.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
B.用天平测量出重锤的质量;
C.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
D.测量打出的纸带上所选定的记数点之间的距离;
E.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为S0,点A、C间的距离为S1,点C、E间的距离为S2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落加速度a的表达式为a=
f2
4
(s2-s1)
f2
4
(s2-s1)

(3)某组同学利用如图所示的电路测定金属电阻率,在测量时需要用刻度尺测出被测金属丝的长度L,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻RX
①请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=
πd2R
4L
πd2R
4L

②利用该电路进行实验的主要操作过程是:
第一步:闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器 RP和r,使电压表读数尽量接近满量程,读出电压表和电流表的示数U1、I1;请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:
将电键S2接1,只调节滑动变阻器r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U2、I2
将电键S2接1,只调节滑动变阻器r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U2、I2
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
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