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某同學用電壓表和電流表測量Rx的電阻,已知電壓表內阻約3kΩ,電流表內阻約1Ω.

(1)某同學用如圖甲所示電路測量電阻Rx,Rx的測量值比真實值______(選填“偏大”或“偏小”);若被測電阻Rx的阻值約為10Ω,應采用圖______(選填“甲”或“乙”)所示由路誤差會比較小.
(2)無論是用圖甲還是圖乙所示電路測量,都不可避免地會產生由電表內阻引起的系統(tǒng)誤差.某學習小組設計了以下方案,以避免電表內阻引起的系統(tǒng)誤差.該方案利用圖丙所示的電路進行測量,主要實驗步驟如下:
第一步:將單刀雙擲開關S2接2,閉合開關S1,調節(jié)滑動變阻器Rp1和Rp2,使電表讀數接近滿量程,但不超過量程,記錄此時電壓表和電流表的示數U1、I1
①請你寫出第二步操作步驟,并說明需要記錄的數據;______
②用測得數據計算被測電阻阻值的計算式是Rx=______.
③簡要說明此實驗方案為什么能避免由電表內阻引起的實驗誤差.______.
(1)電流表采用外接法時,電壓表測量的電壓為電阻兩端的電壓,考慮到電壓表的內阻,電流表測量的電流為電壓表和電阻的電流之和,即測得的電流偏大,根據歐姆定律,知測得的電阻偏。
若被測電阻Rx的阻值約為10Ω,該電阻遠小于電壓表內阻,屬于小電阻,根據“小外偏下”,知用電流表外接法測量誤差較小.所以采用甲圖所示電路.
(2)①將開關S2接1,閉合開關S1,保持滑動變阻器Rp1和Rp2滑片位置不變,記錄此時電壓表和電流表的示數U2、I2
②③、根據歐姆定律知:
U1
I1
=Rx+RA+Rp2;,
U2
I2
=RA+Rp2,兩式相減,則,Rx=
U1
I1
-
U2
I2
,從中可以發(fā)現電流表內阻所產生的影響兩次實驗數據相減后被消除,電壓表內阻對實驗結果沒有影響.
故答案為:(1)偏小,甲
(2)①將開關S2接1,閉合開關S1,保持滑動變阻器Rp1和Rp2滑片位置不變,記錄此時電壓表和電流表的示數U2、I2
②Rx=
U1
I1
-
U2
I2
;
③當單刀雙擲開關S2接2,閉合開關S1時有,
U1
I1
=Rx+RA+Rp2;當單刀雙擲開關S2接1,閉合開關S1時有,
U2
I2
=RA+Rp2,所以有,Rx=
U1
I1
-
U2
I2
,該實驗中電流表的內阻所產生的影響兩次實驗數據相減后被消除,電壓表內阻對實驗結果沒有影響.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

條形磁鐵插在閉合線圈中,如圖所示,磁鐵向外拔出過程中,甲同學判定線圈上感應電流方向由右向左,理由是條形磁鐵外部磁感線從北極發(fā)出進入南極,所以穿過線圈的原磁場方向向下……;乙同學判定線圈上感應電流方由左向右,理由是條形磁鐵內部磁感線由S極指向N極,所以穿過線圈的原磁場方向向上…….你認為_______同學判定的結果正確。正確的理由是___________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

一電流表頭的滿偏電流,內阻,欲將其改裝成如圖所示的兩個量程的電壓表,則  Ω,  Ω。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有一電阻值約為20Ω、額定功率約為7.2W的燈泡,現準備用伏安法測量多組數據,借助I~U圖象較準確地測其阻值,實驗室提供的器材有:
A.電流表(量程O~3A,內阻約O.1Ω)
B.電流表(量程0~0.6A,內阻約0.5Ω)
C.電壓表(量程0~3V,內阻約3kΩ)
D.電壓表(量程O~15V,內阻約15kΩ)
E.滑動變阻器(阻值O~10Ω,額定電流2A)
F.直流電源(電動勢12V,內阻不計)
G.開關及導線若干
①若此電阻為金屬絲繞制而成,用螺旋測微器測得該金屬絲的直徑如圖所示,則金屬絲的直徑為______mm.
②要使測量誤差盡量小,電流表應選擇______,電壓表應選擇______.(填序號字母)
③按實驗要求畫出實驗電路圖.
④試將題圖所示器材連成實驗電路.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

要測定一個白感系數很大的線圈L的直流電阻,實驗室提供下列器材:
①待測線圈L,阻值約為2Ω,額定電流為2A(符號
②電流表A1,量程為0.6A,內阻為0.2Ω(符號
③電流表A2量程為3A,內阻約為0.2Ω(符號
④變阻器R1,阻值為0-10Ω,變阻器R2阻值為0-lkΩ(符號
⑤電池E,電動勢為9V,內阻很小(符號
⑥定值電阻R3=10Ω,Ry=100Ω(符號
⑦開關S1,S2(符號
要求實驗時,改變變阻器的阻值,可使在盡可能大的范圍內測得多組A1表,A2表的讀數
I1、I2,然后利用I1-I2的圖象,求出電感線圈的電阻.
(1)實驗中定值電阻應選用______,變阻器應選用______
(2)請在方框內畫出電路圖.
(3)實驗結束時應先斷開開關______
(4)實驗測得數據如圖I1-I2所示,則電感線圈的直流電阻值為______.(保留兩位有效數字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

實驗室中有一只允許最大電流為20mA、阻值約為150Ω的電阻Rx,某同學為了準確測量該電阻的阻值,進行了如下的實驗.
(1)由于沒有合適量程的電流表,該同學將一靈敏電流表G(量程200μA,內阻為360Ω)改裝成量程為2mA的電流表A,應將電流表G______聯(lián)一只阻值為______Ω的定值電阻.
(2)除以上改裝好的電流表A,實驗室還提供了下列器材:電源E(電動勢4V),電壓表V(量程3.0V,內阻約為3kΩ)、滑動變阻器R(最大阻值為10Ω)、電鍵S、導線若干.請在右面的方框中畫出你設計的電路圖.
(3)該同學連接好電路后,調節(jié)滑動電阻器R,得到下表中5組數據.根據實驗數據作出該電阻的UI圖線,并計算出電阻的阻值為______Ω.(保留三位有效數字)
實驗次數12345
電壓表V示數U/V0.480.991.632.102.57
電流表A示數I/mA0.260.520.861.121.32

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

(1)如圖1的游標卡尺上有20個分度,精確度為0.05mm,圖中表示測量某一工件的長度為______mm;測量某一金屬絲的直徑D為______mm.

(2)某研究小組收集了兩個電學元件:電阻R0(約為2kΩ)和手機中的鋰電池(電動勢E標稱值為3.7V,允許最大放電電流為100mA).實驗室備有如下器材:
A.電壓表V(量程3V,電阻RV約為4.0kΩ)
B.電流表A1(量程100mA,電阻RA1約為5Ω)
C.電流表A2(量程2mA,電阻RA2約為50Ω)
D.滑動變阻器R1(0~40Ω,額定電流1A)
E.電阻箱R2(0~999.9Ω)F.開關S一只、導線若干
①為了測定電阻R0的阻值,小明設計了一電路,如圖2所示為其對應的實物圖,圖中的電流表A應選______(選填“A1”或“A2”).
②請將實物連線補充完整.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在“測定金屬的電阻率”的實驗中,為了安全、準確、方便地完成實驗:
①除電源(電動勢為4V,內阻很。、電壓表V(量程3V,內阻約3kΩ),待測電阻絲(約3Ω)、導線、開關外,電流表應選用______,滑動變阻器應選用______(選填下列器材的字母符號).
A.電流表A1(量程600mA,內阻約1Ω)電流表A2(量程3A,內阻約0.02Ω)
B.滑動變阻器R1(總阻值10Ω)滑動變阻器R2(總阻值100Ω)
②若用如圖所示的電路測量金屬絲的電阻,電壓表的左端應與電路中的______點相連(選填“a”或“b”).若某次測量中,金屬絲的長度為l,直徑為D,電壓表和電流表讀數分別為U和I,請用上述直接測量的物理量(D、l、U、I)寫出電阻率ρ的計算式:ρ=______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(Ⅰ)環(huán)境的污染日趨加重,汽車行業(yè)目前開始推行混動版(燃油與電動力搭配)家用汽車,電動力輸出以鋰離子電池組為核心,它由多個電池單元組成.下面是正在研制的一種新型電池單元,某同學在測定電源電動勢和內電阻的實驗中,測得多組電壓和電流值,得到如圖所示的U-I圖線.
由圖可求出該電源電動勢E=______V;內阻r=______Ω.
(Ⅱ)某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:
(1)先用多用電表對電阻大小進行粗測,選用歐姆檔的“×10”檔位,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻,表盤的示數如圖,則該電阻的阻值約為______Ω.

(2)該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R,現有的器材及其代號和規(guī)格如下:
待測圓柱體電阻R
電流表A1(量程0~3mA,內阻約50Ω)
A2(量程0~30mA,內阻約20Ω)
電壓表V1(量程0~3V,內阻約10kΩ)
V2(量程0~15V,內阻約25kΩ)
直流電源E(電動勢4V,內阻不計)
滑動變阻器R1(阻值范圍0~10Ω,允許通過的最大電流2.0A) 開關S導線若干
據題意,該同學應選擇電流表、電壓表的代碼分別是______;
(3)如果既要滿足測量要求,又要使測量誤差較小,應選擇如圖所示的四個電路中的______;

(4)若待測電阻的測量長度用l表示,直徑用D表示,加在電阻兩端的電壓用U表示,通過電阻的電流用I表示,則此圓柱體材料的電阻率表達式為ρ=______.

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