题目内容

8．（1）测量电阻的方法很多．某同学用伏安法测量Rx的电阻，已知电压表内阻约3千欧，电流表内阻约为1Ω．若该同学用图甲电路，Rx的测量值比真实值偏小（填“偏大”或“偏小”）；若被测电阻Rx的值约为10Ω，应采用图甲（选“甲”或“乙”）的电路，误差会比较小．

（2）无论是用图甲或图乙测量，都不可避免地产生由电表内阻引起的测量误差，有一个研究性学习小组设计了以下的实验方案，用以避免电表内阻引起的系统误差．该方案是利用如图丙所示的电路进行测量，主要实验步骤如下：
第一步：将开关S2接2，闭合开关S1，调节滑动变阻器RP1和RP2，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U1、I1．
①请你写出接着的第二步，并说明需要记录的数据：将开关S2接1，闭合开关S1，保持滑动变阻器Rp2不动，记录此时电压表和电流表的示数U2、I2．
②由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式Rx=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}-\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$
③简要分析此实验方案为何能避免电表内阻引起的实验误差该实验中电流表的内阻所产生的影响在两次实验数据相减后被消除了．．

分析 （1）由欧姆定律求得电阻阻值，因图示为电流表外接法，则R测=R并．可知测量值偏小；选择测量电路的标准为“小外偏小”
（2）$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=Rx+RP2+RA，而由 $\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=RP2+RA相减可得RX

解答 解：（1）图甲电路采用外接法，电流的测量值比流过被测电阻的电流真实值偏大，故电阻测量值偏小；若被测电阻Rx的值约为10Ω，由于$\sqrt{{R}_{A}{R}_{V}}=\sqrt{3000×1}$Ω＞10Ω，故应采用甲的电路；
（2）①将开关S2接2，闭合开关s1，调节两个滑动变阻器，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，根据欧姆定律得，
$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}={R}_{x}+{R}_{P2}+{R}_{A}$，
将开关s2接1，闭合开关s1，保持滑动变阻器RP2不动，记录此时电压表和电流表的示数U2和I2，则$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}={R}_{P2}+{R}_{A}$，
两式子相减得：${R}_{x}=\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}-\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$
③该实验中电流表的内阻所产生的影响在两次实验数据相减后被消除了．
故答案为：（1）偏小；甲；
（2）①将开关S2接1，闭合开关S1，保持滑动变阻器Rp2不动，记录此时电压表和电流表的示数U2、I2 ②$\frac{U_1}{I_1}-\frac{U_2}{I_2}$
 ③该实验中电流表的内阻所产生的影响在两次实验数据相减后被消除了．

点评 解决本题的关键知道电流表内外接所引起的系统误差，知道在什么情况下选用外接法误差较小，什么情况下选用内接法误差较小．

练习册系列答案
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11．某同学在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，用毫米刻度尺测得摆线长（悬点到摆球上端的距离）为L，用游标卡尺测得摆球的直径为d；在保证单摆偏离平衡位置的最大摆角小于5°条件下，用秒表记录了单摆完成n次全振动所用的时间为t．
（1）利用实验直接测量的物理量，由表达式g=$\frac{{4{π^2}{n^2}（L+\frac{d}{2}）}}{t^2}$可计算出重力加速度．
（2）下列有关该实验的操作，正确的是B
A．摆线可选用长1米左右的橡皮筋
B．摆球应选用密度大、体积小的球
C．计时点应选择摆球在最高点
（3）该同学为了提高实验精度，在实验中改变几次摆长l，并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，并由计算机绘制了T2-l图象，如图所示．若算出图中直线的斜率为K，则实验处的重力加速度为$\frac{4{π}^{2}}{k}$（用K表示）．
12．下列说法中正确的是（　　）
A．在水平地面以上某高度的物体重力势能一定为正值
B．质量大的物体重力势能一定大
C．不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大
D．离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零
9．下列说法中正确的有（　　）
A．对于同一个运动物体，即使选择不同的参考系，它的运动轨迹也是一样的
B．速度不变的运动就是匀速直线运动
C．物体的重心只能在物体上
D．物体所受的合力为零则物体必定处于静止状态
3．如图甲所示，匝数n1：n2=1：2的理想变压器原线圈与水平放置的间距l=1m的光滑金属导轨相连，导轨电阻不计，处于竖直向下、场强B=1T的匀强磁场中，副线圈接有电阻值R=2Ω的电阻，与导轨接触良好的电阻r=1Ω，质量m=0.02kg的导体棒，在外力F的作用下运动，其速度随时间按图乙正弦规律变化，则（　　）
A．电压表V的示数为3V
B．电路中的电流方向每秒钟改变5次
C．电阻R实际消耗的功率为0.125W
D．在0-0.05s的时间内外力F做功0.48J
13．如图是实验用多用电表刻度盘，当选用量程为5A的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为2.60A；若选用倍率为“×10”的电阻挡测电阻时，表针也指示在图示位置，则所测电阻的阻值为220Ω．
20．2014年2月12日在新疆于田县附近发生7.3级地震，震源深度12千米，如果该地震中的简谐横波在地壳中匀速传播的速度大小为4km/s，已知波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到x=120m处，如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过3s时间
B．从波传到x=120m处开始计时，经过t=0.06s，位于x=360m处的质点加速度最小
C．波动图象上M点此时速度方向沿y轴负向，经过一段极短时间动能增大
D．此刻波动图象上除M点外与M点势能相同的质点有5个
E．再经过△t=0.3s质点M经过的路程为56m
17．2008年9月25日晚21点10分，我国在九泉卫星发射中心将我国自行研制的“神舟7号”宇宙飞船成功地送上太空，飞船绕地球飞行一圈时间为90分钟．则（　　）
A．“21点10分”和“90分钟”前者表示“时刻”后者表示“时间”
B．卫星绕地球飞行一圈，它的位移和路程都为0
C．卫星绕地球飞行一圈平均速度为0，且它在每一时刻的瞬时速度也都一样
D．地面卫星控制中心在对飞船进行飞行姿态调整时可以将飞船看作质点
18．如图所示，弹簧振子以O为平衡位置在B、C间做简谐运动，则（　　）
A．从B→O→C为一次全振动B．从O→B→O→C为一次全振动
C．从C→O→B→O→C为一次全振动D．从D→C→D→O→B为一次全振动

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