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(cè)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(jì)了如圖1所示的電路,該電路能夠測(cè)量電源E的電動(dòng)勢(shì)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(jì)G.
(1)補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)步驟:①閉合開(kāi)關(guān)S
1、S
2,
調(diào)整滑動(dòng)變阻器R、R′
調(diào)整滑動(dòng)變阻器R、R′
使得靈敏電流計(jì)的示數(shù)為零,這時(shí),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(guò)電源E的電流.
②改變滑動(dòng)變阻器R、R′的阻值,重新使得
靈敏電流計(jì)的示數(shù)為零
靈敏電流計(jì)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(xiě)出步驟①②對(duì)應(yīng)的方程式及電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的表達(dá)式
.
Ⅱ.某組利用如圖2所示的電路測(cè)定金屬電阻率,在測(cè)量時(shí)需要用刻度尺測(cè)出被測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度l,用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d,用電流表和電壓表測(cè)出金屬絲的電阻R
x.
(1)請(qǐng)寫(xiě)出測(cè)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(guò)程是:
第一步:閉合電鍵S
1,將電鍵S
2接2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U
1、I
1;
請(qǐng)你接著寫(xiě)出第二步,并說(shuō)明需要記錄的數(shù)據(jù):
將電鍵S2接1,只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器r,使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程,讀出這時(shí)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(dòng)變阻器r,使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程,讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2
.
由以上記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算出被測(cè)電阻R
x的表達(dá)式為R
x=
.
活動(dòng)總結(jié):經(jīng)過(guò)分析研究就可以看出該活動(dòng)是十分有成效的,它們都可以消除系統(tǒng)誤差,測(cè)量的是真實(shí)值.