题目内容

(2013?贵州模拟)某同学为了探究测量电阻的多种方法,找到了如下器材:
待测电阻R0 (大约几欧姆);
新的干电池一节(电动势约1.5V,己测得内阻为1Ω );
滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A );
电流表(0~0.6A );
电压表(0~3V );
导线、开关.
( l )该同学利用上述器材,设计并连接了如图所示的实物图,请按实物图在答题卡的方框内画出对应的电路图;

( 2 )该同学在实验中测得如下表中的数据.请根据表中数据在答题卡的坐标图中画出U-I图线.由图线可得R0=
2.0
2.0
Ω
I/A 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.40
U/V 1.20 1.05 0.90 0.95 0.60 0.30
( 3 )用这种方法所测电阻的电阻值与真实值相比
偏小
偏小
(填写“偏大”、“相等”或“偏小”).
分析:(1)对照实物图,画出对应的电路图.
(2)采用描点法,作出图线,根据闭合电路欧姆定律分析图线斜率的意义,即可求得R0.
(3)将待测电阻看成电源的内阻,由图可知,电压表测量为等效电源的输出电压,电压表示数没有误差,但电流表测量的却是外电路中一部分电路中的电压,故可知误差来自于电压表的分流.
解答:解:(1)对照实物图,画出对应的电路图,如上图所示.
(2)画出U-I图线(红线所示)如下图所示,根据闭合电路欧姆定律得:
U=E-I(R0+r)
由数学知识得知,U-I图线斜率的大小等于R0+r,则有:
R0+r=|
△U
△I
|=|
1.5-0.3
0.4
|=3Ω
而由题意知:r=1Ω
解得:R0=2Ω
(3)由图可知,电压表测量为等效电源的输出电压,电压表示数没有误差,由于电压表的分流,电流表测量的电流小于通过电源的电流,作出等效电源真实的U-I图线如图蓝线所示,根据斜率可知,等效电源内电阻的测量值偏小,则R0的测量值与真实值相比偏小.
故答案为:
(1)画出的对应的电路图见上.
(2)2.0.  
(3)偏小.
点评:解决本题的关键掌握实验的原理,会运用等效的思维方法理解图象的物理意义,并有分析误差形成的原因.
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