题目内容

用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在误差,而按图所示电路进行测量,则由电压表、电流表内阻所造成的误差可消除.

(1)请你简要写出还未完成的主要操作步骤,并用字母表达出相应的测量值.
①闭合开关S1,开关S2接2,调节RP 和 R'P,使电压表的示数接满量程,读出电流表和电压表的示数I2、U2.
②保持RP不变   
(2)请你推导出待测电阻RX的表达式    .
(3)用线把实线图按电路图连成测量电路.
【答案】分析:由电路图可知,当闭合电键S1,电键S2接2时电压表测Rx与RP两端的电压之和,电流表测通过Rx与RP的电流;保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变,将单刀双掷开关S2向1闭合,此时电流表的示数不变,电压表测RP两端的电压,读出此时电压表的示数U2,根据并联电路的电压特点求出Rx两端的电压,根据欧姆定律即可求出待测电阻的阻值.最后根据电路图连接实物图即可.
解答:解:(1)S2接1,调节R′P,使电压表与电流表的示数尽可能大,
读出电压表与电流表的读数分别为U1、I1;
(2)由欧姆定律可知:
U2=I2(Rx+RP+RA)
U1=I1(RP+RA)
联立解得 Rx=
(3)连线图如图

故答案为:(1)②S2接1,闭合S1,调节RP'使电压表和电流表尽量接近满量程,读出此时电压表和电流表的示数U1、I1.
(2)RX=.
(3)如图所示.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算,关键是能根据电路图得出测量待测电阻实验的原理.
练习册系列答案
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(2009?湘潭模拟)(1)为了验证碰撞中的动量守恒,某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球,按下述步骤做了如下实验:

A.用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2,且m1>m2).
B.按照如图1所示的那样,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端.
C.先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.
D.将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置.
E.用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.图1中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF.
根据该同学的实验,回答下列问题:
①小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图1中的
D
D
点,m2的落点是图中的
F
F
点.
②用测得的物理量来表示,只要满足关系式
m1
LE
=m1
LD
+m2
LF
m1
LE
=m1
LD
+m2
LF
,则说明碰撞中动量是守恒的.
(2)用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,不论使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产生系统误差.为了消除系统误差,某研究性学习小组设计了如图2所示的测量电路.
①请完成下列操作过程:
第一步:先将R2的滑动头调到最左端,单刀双掷开关S2合向a,然后闭合电键S1,调节滑动变阻器R1和R2,使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程),读出此时电压表和电流表的示数U1、I1.
第二步:保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变,
将单刀双掷开关S2合向b,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2.
将单刀双掷开关S2合向b,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2.
.
②根据以上记录数据写出被测电阻Rx的表达式Rx=
U1
I1
-
U2
I2
U1
I1
-
U2
I2
.
③根据实验原理图3连接好实物图.

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