某同學(xué)用電壓表和電流表測(cè)量Rx的電阻，已知電壓表內(nèi)阻約3kΩ，電流表內(nèi)阻約1Ω。

(1)某同學(xué)用如圖甲所示電路測(cè)量電阻Rx，Rx的測(cè)量值比真實(shí)值_______(選填“偏大”或“偏小”)；若被測(cè)電阻Rx的阻值約為10Ω，應(yīng)采用圖______(選填“甲”或“乙”)所示由路誤差會(huì)比較小。

(2)無(wú)論是用圖甲還是圖乙所示電路測(cè)量，都不可避免地會(huì)產(chǎn)生由電表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了以下方案，以避免電表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差。該方案利用圖丙所示的電路進(jìn)行測(cè)量，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

第一步：將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2接2，閉合開(kāi)關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器Rp1和Rp2，使電表讀數(shù)接近滿量程，但不超過(guò)量程，記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1

①請(qǐng)你寫(xiě)出第二步操作步驟，并說(shuō)明需要記錄的數(shù)據(jù)；______________

________________________________________________________

②用測(cè)得數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)電阻阻值的計(jì)算式是Rx=____________________。

③簡(jiǎn)要說(shuō)明此實(shí)驗(yàn)方案為什么能避免由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。_______

_____________________________________________________________

 

【答案】

 （（1）偏��；   甲 

（2）①將開(kāi)關(guān)S2接1，閉合開(kāi)關(guān)S1，保持滑動(dòng)變阻器Rp1和Rp2滑片位置不變，記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2；②Rx=；③當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2接2，閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)有， = Rx +RA+Rp2；當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2接1，閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)有，= RA+Rp2，所以有，Rx=，該實(shí)驗(yàn)中電流表的內(nèi)阻所產(chǎn)生的影響兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相減后被消除，電壓表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響。

【解析】

試題分析：甲圖，電流表外接法，由于電壓表要分流，所以測(cè)量值比真實(shí)值偏��；被測(cè)電阻Rx的阻值約為10Ω，已知電壓表內(nèi)阻約3kΩ，電流表內(nèi)阻約1Ω，很顯然，電壓表的內(nèi)阻比被測(cè)電阻大得多，所以選用電流表外接方法，誤差更小，也就是選用甲圖誤差更小的。

（2）①將開(kāi)關(guān)S2接1，閉合開(kāi)關(guān)S1，保持滑動(dòng)變阻器Rp1和Rp2滑片位置不變，記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2；②Rx=；③當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2接2，閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)有， = Rx +RA+Rp2；當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2接1，閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)有，= RA+Rp2，所以有，Rx=，該實(shí)驗(yàn)中電流表的內(nèi)阻所產(chǎn)生的影響兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相減后被消除，電壓表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響。

考點(diǎn)： 伏安法測(cè)電阻

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定一種特殊電池的電動(dòng)勢(shì)（電動(dòng)勢(shì)E大約在9V左右，內(nèi)阻r約為50Ω）．已知該電池允許輸出的最大電流為150mA．該同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電壓表的內(nèi)阻約為2kΩ，R為電阻箱，阻值范圍0～9999Ω，R0是定值電阻，起保護(hù)電路的作用．
（1）實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選
B
B
（填入相應(yīng)的字母）作為保護(hù)電阻．
A.2Ω      B.20Ω     C.200Ω     D.2000Ω
（2）在圖乙的實(shí)物圖中，已正確地連接了部分電路，請(qǐng)完成余下電路的連接．
（3）該同學(xué)完成電路的連接后，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數(shù)，其中電壓表的某一次偏轉(zhuǎn)如圖丙所示，其讀數(shù)為
6.5
6.5
V
（4）改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖丁所示的圖線，則根據(jù)該同學(xué)所作出的圖線可求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E為
10
10
V，內(nèi)阻r為
50
50
Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（5）用該電路測(cè)電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，測(cè)量值和真實(shí)值的關(guān)系E測(cè)
小于
小于
E真，r測(cè)
小于
小于
r真（填“大于”“小于”或“等于”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定一種特殊電池的電動(dòng)勢(shì)（電動(dòng)勢(shì)E大約在9V左右，內(nèi)阻r約為50Ω）．已知該電池允許輸出的最大電流為150mA，該同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電壓表的內(nèi)阻約為2kΩ，R為電阻箱，阻值范圍0～9999Ω，R0是定值電阻，起保護(hù)電路的作用．
（1）實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0有以下幾中規(guī)格：
A．2Ω   B．20Ω    C．200Ω    D．2000Ω
本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選
B
B
（填入相應(yīng)的字母）作為保護(hù)電阻．
（2）該同學(xué)完成電路的連接后，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數(shù)，其中電壓表的某一次偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，其讀數(shù)為
6.5
6.5
．
（3）改變電阻箱值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖丙所示的圖線，則根據(jù)該同學(xué)所作出的圖線可求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E為
10
10
V，內(nèi)阻r為
50
50
Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（4）用該電路測(cè)電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，測(cè)量值和真實(shí)值的關(guān)系E測(cè)
小于
小于
E真，r測(cè)
小于
小于
r真（填“大于”、“小于”或“等于”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）某同學(xué)為研究某電學(xué)元件（最大電壓不超過(guò)2.5V，最大電流不超過(guò)0.55A）的伏安特性曲線，在實(shí)驗(yàn)室找到了下列實(shí)驗(yàn)器材：
A．電壓表（量程是3V，內(nèi)阻是6kΩ的伏特表）
B．電流表（量程是0.6A，內(nèi)阻是0.5Ω的安培表）
C．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～5Ω，額定電流為0.6A）
D．直流電源（電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻不計(jì)）
E．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．
該同學(xué)設(shè)計(jì)電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示電學(xué)測(cè)量?jī)x器上的電流和電壓）．
I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50
U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00

①請(qǐng)?jiān)趫D1的方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，電學(xué)元件用Rx表示；
②在圖（a）中描出該電學(xué)元件的伏安特性曲線；
（2）某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定一種特殊電池的電動(dòng)勢(shì)，該同學(xué)利用如圖2所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中R0為已知阻值的定值電阻．
①用該電路測(cè)電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，測(cè)量值和真實(shí)值的關(guān)系：E真
＞
＞
 E測(cè)，r真
＞
＞
 r測(cè)（填“＞”、“＜”或“=”）
②改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)．
為了便于用圖象法求解電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，需要建立合適的坐標(biāo)系，縱坐標(biāo)表示
1
U
1
U
，橫坐標(biāo)表示
1
R+R0
1
R+R0
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?陜西二模）某同學(xué)用電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器等常規(guī)器材研究標(biāo)有額定電壓為3.8V字樣（額定功率字跡不清）的小燈泡的伏安特性，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示
次數(shù) 1 2 3 4 5 6
U/V 0 0.10 0.20 0.40 0.60 1.00
I/A 0 0.080 0.100 0.118 0.128 0.160
次數(shù) 7 8 9 10 11 12
U/V 1.60 2.20 2.60 3.00 3.40 3.80
I/A 0.200 0.238 0.258 0.278 0.291 0.310
請(qǐng)你根據(jù)上表數(shù)據(jù)：
（1）在如圖1所示虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）在如圖2所示的坐標(biāo)系中，選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)度，畫(huà)出小燈泡的伏安特性曲線．
（3）實(shí)驗(yàn)中小燈泡兩端的電壓從零變化到額定電壓的過(guò)程中，小燈泡的最大電阻約為
12.3
12.3
Ω（保留三位有效數(shù)
字）；電阻大小發(fā)生變化的原因是
隨著小燈泡電壓的增大，通過(guò)的電流增大，功率增大，燈絲的溫度升高，電阻增大
隨著小燈泡電壓的增大，通過(guò)的電流增大，功率增大，燈絲的溫度升高，電阻增大
．
（4）將本實(shí)驗(yàn)用的小燈泡接入圖3所示的電路，電源電壓恒為6.0V，定值電阻R1=30Ω，電流表（內(nèi)阻不計(jì)）讀數(shù)為0.45A．根據(jù)你描繪出的小燈泡的伏安特性曲線，此時(shí)小燈泡消耗的實(shí)際功率約為
0.63（0.60～0.65）
0.63（0.60～0.65）
W（保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?徐州一模）某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定一種特殊電池的電動(dòng)勢(shì) （電動(dòng)勢(shì)E大約在9V左右，內(nèi)阻r約為50Ω），已知該電池 允許輸出的最大電流為l50mA．該同學(xué)利用如圖（a）所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖（a）中電壓表的內(nèi)阻約為2KΩ，R為電阻箱．阻值范圍0～9999Ω，R0是定值電阻，起保護(hù)電路的作用．

（1）實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻尺．有以下幾種規(guī)格：
A．2Ω    B．20Ω    C．200Ω  D．2000Ω，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選
B
B
（填入相應(yīng)的字母）作為保護(hù)電阻．
（2）在圖（b）的實(shí)物圖中，已正確地連接了部分電路，請(qǐng)完成余下電路的連接．
（3）該同學(xué)完成電路的連接后，閉合開(kāi)關(guān)s，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值；讀取電壓表的示數(shù)，其中電壓表的某一次偏轉(zhuǎn)如圖（c）所示，其讀數(shù)為
6.5V
6.5V
．
（4）改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖（d）所示的圖線，則根據(jù)該同學(xué)所作出的圖線可求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E為
10
10
V，內(nèi)阻r為
50
50
Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） （5）用該電路測(cè)電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，測(cè)量和真實(shí)值的關(guān)系E測(cè)
小于
小于
E真，r測(cè)
小于
小于
r真（填“大于”、“小于”或“等于”）

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