在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響,使得測量結(jié)果總存在系統(tǒng)誤差.某校課外研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了消除系統(tǒng)誤差的探究實(shí)驗(yàn),下面就舉兩例:
Ⅰ.某組設(shè)計了如圖1所示的電路,該電路能夠測量電源E的電動勢和內(nèi)電阻r,E′是輔助電源.A、B兩點(diǎn)間有一靈敏電流計G.
(1)補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)步驟:①閉合開關(guān)S
1、S
2,
調(diào)整滑動變阻器R、R′
調(diào)整滑動變阻器R、R′
使得靈敏電流計的示數(shù)為零,這時,A、B兩點(diǎn)U
A、U
B的關(guān)系是U
A=
=
U
B,即A、B相當(dāng)于同一點(diǎn),讀出電流表和電壓表的示數(shù)I
1和U
1,其中I
1就是通過電源E的電流.
②改變滑動變阻器R、R′的阻值,重新使得
靈敏電流計的示數(shù)為零
靈敏電流計的示數(shù)為零
,讀出
電流表和電壓表的示數(shù)I2和U2
電流表和電壓表的示數(shù)I2和U2
.
(2)寫出步驟①②對應(yīng)的方程式及電動勢和內(nèi)電阻的表達(dá)式
.
Ⅱ.某組利用如圖2所示的電路測定金屬電阻率,在測量時需要用刻度尺測出被測金屬絲的長度l,用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d,用電流表和電壓表測出金屬絲的電阻R
x.
(1)請寫出測金屬絲電阻率的表達(dá)式:ρ=
.
(2)利用該電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要操作過程是:
第一步:閉合電鍵S
1,將電鍵S
2接2,調(diào)節(jié)滑動變阻器R
P和r,使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程,讀出這時電壓表和電流表的示數(shù)U
1、I
1;
請你接著寫出第二步,并說明需要記錄的數(shù)據(jù):
將電鍵S2接1,只調(diào)節(jié)滑動變阻器r,使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程,讀出這時電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2
將電鍵S2接1,只調(diào)節(jié)滑動變阻器r,使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程,讀出這時電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2
.
由以上記錄的數(shù)據(jù)計算出被測電阻R
x的表達(dá)式為R
x=
.
活動總結(jié):經(jīng)過分析研究就可以看出該活動是十分有成效的,它們都可以消除系統(tǒng)誤差,測量的是真實(shí)值.