4.在測定電流表的內阻的實驗中備用的器材有
A.電流表(量程0-100 mA)
B.標準電壓表(量程0-5 V)
C.電阻箱(阻值范圍0-9999 Ω)
D.電阻箱(阻值范圍0-99999 Ω)
E.電源(電動勢2 V,有內阻)
F.電源(電動勢6 V,有內阻)
G.滑動變阻器(阻值范圍0-50 Ω,額定電流1.5 A),還有若干開關和導線.
(1)如果采用圖10-10所示的電路測定電流表G的內阻,并且要想得到較高的精確度,那么從以上備用的器件中,可變電阻R1應選用________,可變電阻R2應選用________,電源E應選用________(用字母代號填寫)
(2)如果實驗時要進行的步驟有:
A.合上S1.
B.合上S2.
C.觀察R1的阻值是否最大,如果不是,將R1的阻值調至最大.
D.調節R1的阻值,使電流表指針偏轉到滿刻度.
E.調節R2的阻值,使電流表指針偏轉到滿刻度的一半.
F.記下R2的阻值.
把以上步驟的字母代號按實驗的合理順序填寫在下面橫線上:
___________________________________________________
(3)如果在步驟F中所得R2的阻值為600 Ω,則被測電流表的內阻rg的測量值為________Ω.
(4)電流表內阻的測量值r測與其真實值r真的大小關系是r測________r真.(填“>”“<”或“=”)
3.在用伏安法測電阻的實驗中,所用電壓表的內阻約為20 kΩ,電流表的內阻約為10 Ω,選擇能夠盡量減少誤差的電路圖接線進行實驗,讀得的各組數據用實心圓點標于坐標圖上,如圖10-9所示:
(1)根據各點表示的數據描出I-U圖線,由此求得該電阻的阻值Rx=_______Ω(保留兩位有效數字).
(2)畫出此實驗的電路原理圖.
2.某學生欲測一未知電阻的阻值,可供選擇的器材有
電流表A1量程0-10 mA
電流表A2量程0-0.6 A
電壓表V1量程0-3 V
電壓表V2量程0-15 V
滑動變阻器一只,電源4.5 V,電鍵2個,如圖10-8,當電鍵K2連a時,兩電表的指針偏轉角度都在滿偏的4/5處;若將K2接b時,其中一個電表的指針偏角幾乎不變,另一個電表的指針偏轉到滿偏的3/4處.該學生所選用的電壓表的量程為________,所用的電流表的量程為________,該電阻的阻值為________.
1.圖10-7所示為用伏安法測電阻的部分電路圖.因為不知道待測電阻Rx的大概值,所以不能確定線路的接法.為了減小誤差,可在電路接好以后將電壓表的一個接線端K分別與M、N接觸,觀察電壓表和電流表的讀數哪一個有明顯變化.下列關于觀察到的現象及應選用的接法的敘述中,正確的是
A.若電流表讀數有明顯變化,K應接在M點
B.若電流表讀數有明顯變化,K應接在N點
C.若電壓表讀數有明顯變化,K應接在M點
D.若電壓表讀數有明顯變化,K應接在N點
3.作圖法
作圖法的優點是可以形象、直觀地反映出相關物理量之間的變化規律,找出相關物理量之間的變化規律所對應的函數關系;可以根據圖線直接得出實驗結果.還可以通過作圖發現實驗中的問題.
作圖時,應該注意以下幾點:
a.必須使用坐標紙,并保證測量時的準確數字,在圖上也是準確的.
b.圖上要標明圖名、坐標軸所代表的物理量及其單位、各分度對應的有效數字.
c.盡量使圖象充滿圖紙.
d.各數據點要標明.
e.連線時,要盡量使數據點均勻分布在圖線的兩側.
f.明確斜率、截距的物理意義.
必要時,可通過更改坐標軸的方式,改曲線為直線.
●殲滅難點訓練
2.列表法
在記錄和處理數據時,把數據列成表格.數據列表可以簡單明確地表示出相關物理量之間對應關系;便于檢查和發現實驗中的問題;有利于找出相關物理量之間滿足的規律,等等.
1.代數法
常見的代數法有:求平均值法和逐差法
3.控制電路的選擇(見難點12.滑動變阻兩種電路接法的選擇)
2.實驗電路(電流表內外接法)的選擇
測量未知電阻的原理是R=,由于測量所需的電表實際上是非理想的,所以在測量未知電阻兩端電壓U和通過的電流I時,必然存在誤差,即系統誤差,要在實際測量中有效地減少這種由于電表測量所引起的系統誤差,必須依照以下原則:(1)若
>
,一般選電流表的內接法.如圖10-6(a)所示.由于該電路中,電壓表的讀數U表示被測電阻Rx與電流表A串聯后的總電壓,電流表的讀數I表示通過本身和Rx的電流,所以使用該電路所測電阻R測=
=Rx+RA,比真實值Rx大了RA,相對誤差a=
(2)若
<
,一般選電流表外接法.如圖10-6(b)所示.由于該電路中電壓表的讀數U表示 Rx兩端電壓,電流表的讀數I表示通過Rx與RV并聯電路的總電流,所以使用該電流所測電阻R測=
也比真實值Rx略小些,相對誤差a=
.
圖10-6
在測電阻等許多電學實驗中,都存在如何選擇電學實驗器材,如何選擇測量電路、控制電路的問題.
正確地選擇儀器和電路的問題,有一定的靈活性,解決時應掌握和遵循一些基本的原則,即“安全性”“精確性”“方便性”原則,兼顧“誤差小”“儀器少”“耗電少”等各方面因素綜合考慮,靈活運用.
1.實驗儀器的選擇
(1)根據不使電表受損和盡量減少誤差的原則選擇電表.
首先保證流過電流表的電流和加在電壓表上的電壓均不超過使用量程,然后合理選擇量程,務必使指針有較大偏轉(一般取滿偏度的左右),以減少測讀誤差.(2)根據電路中可能出現的電流或電壓范圍需選擇滑動變阻器,注意流過滑動變阻器的電流不超過它的額定值,對大阻值的變阻器,如果是滑動頭稍有移動,使電流、電壓有很大變化的,不宜采用.(3)應根據實驗的基本要求來選擇儀器,對于這種情況,只有熟悉實驗原理,才能作出恰當的選擇.總之,最優選擇的原則是:①方法誤差盡可能小.②間接測定值盡可能有較多的有效數字位數,直接測定值的測量使誤差盡可能小,且不超過儀表的量程.③實現較大范圍的靈敏調節.④在大功率裝置(電路)中盡可能節省能量;在小功率電路里,在不超過用電器額定值的前提下,適當提高電流、電壓值,以提高測試的準確度.
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