内容正文:
11.3 导体电阻的测量
【考点一螺旋测微器的读数】
1.(23-24高二下·安徽安庆·开学考试)用螺旋测微器测量某金属丝直径D如图,可知其直径为 mm。
2.(2024高三·全国·专题练习)在测定一根粗细均匀的合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图甲、乙所示,校零时的读数为 mm,测得合金丝的直径为 mm。
【考点二 游标卡尺的读数】
3.(23-24高一下·江苏徐州·期末)某同学用游标卡尺测一电学元件的长度,测得结果如图所示。则该元件的长度为( )
A.9.940cm B.10.140cm C.11.04cm D.11.040cm
4.(23-24高二上·浙江宁波·期末)一物体用游标卡尺测其长度示数如图所示,读数为 mm。
5.(23-24高三下·北京西城·开学考试)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)用游标卡尺测量某金属管的外径,示数如图1所示。则该金属管的外径为 mm。
游标卡尺有10分度、20分度、50分度三种,其规格(游标尺)见下表:
刻度格数(分度)
刻度总长度
单位刻度与1 mm的差值
精确度(可精确到)
10
9 mm
0.1 mm
0.1 mm
20
19 mm
0.05 mm
0.05 mm
50
49 mm
0.02 mm
0.02 mm
若用x表示从主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出的与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数,则记录结果表示为(x+K×精确度) mm,读数时不估读。
【考点三 实验:导体电阻率的测量】
6.(23-24高二下·安徽阜阳·期末)某同学设计实验“测定金属的电阻率”,要求电压从零开始调节。已知金属丝的电阻大约为4Ω,在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时,有如下实验器材可供选择:
直流电源:电压3V,内阻不计;
电流表A:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω;
电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值20Ω;
滑动变阻器R2:最大阻值1000Ω;
开关、导线等。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径时,测量结果如图甲所示,可知金属丝的直径 mm;用游标卡尺测量金属丝的长度,测量结果如图乙所示,可知金属丝的长度 。
(2)在所给的器材中,滑动变阻器应选 。(填写仪器的字母代号)
(3)根据题目要求,在下面方框中画出实验电路图 。
(4)根据实验原理,测得金属丝的电阻为,则金属丝的电阻率 (用题中所测物理量符号表示)
7.(23-24高二上·北京海淀·期末)某同学要测定某金属丝的电阻率。
(1)他用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图所示,其读数为 mm。
(2)他用伏安法测金属丝的电阻,电路如图甲所示。图乙是实验器材的实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据图甲,补充完成图乙中实物间的连线 ,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。
(3)他在坐标纸上建立U、I坐标系,并描绘出图线,如图丙所示。由图线得到金属丝的阻值 (保留两位有效数字)。
(4)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是 (多选)。
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
1.(23-24高一下·江苏宿迁·阶段练习)在测定阻值较小的金属丝的电阻率的实验中,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,在测量其电阻时应选择的电路是( )
A. B.
C. D.
2.(2024高二上·浙江·学业考试)用多用电表粗略测量该导电材料的电阻约为,为了更精确地测量电阻,某同学用伏安法测其阻值,除了开关和导线外,还有下列器材:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电流表(量程,内阻约)
C.电源(电动势,额定电流,内阻不计)
D.滑动变阻器(阻值范围,额定电流)
①图丙中已连接了部分实验器材,为精确、方便的测电阻,最优的连线应选 (填选项)。
A.①连接a,②连接c B.①连接a,②连接d
C.①连接b,②连接c D.①连接b,②连接d
②正确接线测得实验数据,作出图像如图丁,并求得图像的斜率为,圆柱体的直径和长度分别用和表示,则该圆柱体电阻率的测量值为 (用、和表示)。
3.(23-24高二上·广东肇庆·期末)某同学在实验室测量一段圆柱形导电材料的电阻率。
(1)先用多用电表挡粗测其电阻,发现多用电表指针偏角较大,为进一步较精确测量,选用合适的倍率重新欧姆调零后,测量时指针位置如图甲所示,其阻值是 ;然后用螺旋测微器测其直径,如图乙所示,读数是 ;再用游标卡尺测其长度,如图丙所示,读数是 。
(2)为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测材料外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表(量程,内阻约为;量程,内阻约为)
B.电流表(量程,内阻约为;量程,内阻约为)
C.滑动变阻器
D.输出电压为的直流稳压电源
E.开关,导线若干
若要求实验过程中电压表的读数从零开始调节,用笔画线代替导线将实物图补充完整(画线需体现电表量程的选择)。( )
(3)若该材料的直径为,长度为,所测电压为,电流为,测其电阻率的表达式为 (用题中所给物理量的符号表示)。
4.(23-24高二下·云南曲靖·阶段练习)某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找出以下供选择的器材:
A.电池组(3V,内阻约1Ω)
B.电流表A1(0~3A,内阻约0.0125Ω)
C.电流表A2(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表V1(0~3V,内阻约4kΩ)
E.电压表V2(0~15V,内阻约15kΩ)
F.滑动变阻器R1(0~20Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器R2(0~20Ω,额定电流0.3A)
H.开关、导线若干
(1)上述器材中,电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应选 (填写器材前的字母)。为使通过待测金属丝的电流能从0~0.5A范围内改变,电路应选 (选填甲、乙、丙、丁)。
(2)若用l表示金属丝接入电路中的长度,d表示直径,U表示金属丝上的电压,I表示金属丝中的电流,请用以上字母写出计算金属丝电阻率的表达式 。
5.(23-24高二下·四川成都·阶段练习)为了测量阻值约为的金属圆柱体的电阻率,除待测金属圆柱体外,实验室还备有如下实验器材:
A.电流表(量程0~0.6A,内阻约);
B.电流表(量程0~3A,内阻约);
C. 电压表(量程0~3V,内阻约;
D.电压表(量程0~15V,内阻约);
E. 滑动变阻器R();
F. 电源E(电动势为3.0V,内阻不计);
G. 开关、若干导线。
(1)某次测量中,螺旋测微器和游标卡尺的示数如下图所示:
螺旋测微器的示数是 mm,游标卡尺的示数是 mm(20分度,副尺零刻线被污染)。
(2)为了调节方便,测量准确,实验中电流表应选 (填“A”或“B”),电压表应选 (填“C”或“D”)。
(3)根据所选用的实验器材,应选用电路图 (填“甲”或“乙”)进行实验,测得的电阻值比真实值偏 (选填“大”或“小”)。
6.(23-24高二上·安徽·阶段练习)某同学设计实验“测定金属的电阻率”,要求电压从零开始调节。已知金属丝的电阻大约为,在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时,有如下实验器材可供选择:
直流电源:电压3V,内阻不计;
电流表:量程0~0.6A,内阻;
电流表:量程0~3.0A,内阻;
电压表V:量程0~3V,内阻;
滑动变阻器:最大阻值;
滑动变阻器:最大阻值;
开关、导线等。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径时,测量结果如图甲所示,可知金属丝的直径 mm;用游标卡尺测量金属丝的长度,测量结果如图乙所示,可知金属丝的长度 cm。
(2)在所给的器材中,电流表应选 ,滑动变阻器应选 。(填写仪器的字母代号)
(3)根据题目要求,在下面方框中画出实验电路图 。
(4)根据实验原理,测得金属丝的电阻为,则金属丝的电阻率 。(用题中所测物理量符号表示)
7.(23-24高二下·湖南·期末)某实验小组为测量某一电阻阻值(约为几欧),实验室现有器材如下,试设计实验尽可能多测几组数据取平均值精确测量其阻值:
A.电流表A(量程,内阻约为)
B.毫安表G(量程,内阻为)
C.滑动变阻器,总阻值为
D.滑动变阻器,总阻值为
E.电阻箱R,总阻值
F.电源E,电动势,内阻不计
G.开关S、导线若干。
(1)实验中滑动变阻器选 (填或)。
(2)实验小组将毫安表改装成量程为3V电压表,则应将电阻箱与毫安表 (选填“串联”或“并联”),且电阻箱阻值为 。
(3)试画出测量原理图 (所有元件都用题目所给符号表示)。
(4)合上开关S,改变滑片位置,记录下两表的示数,测得毫安表G示数为,电流表A示数为(单位均为A),则 (用、表示)。
8.(23-24高二上·广西南宁·期末)某研究小组要测量电压表的内阻,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据,现提供如下器材:
A.电压表:量程,内阻待测(约)
B.电压表:量程,内阻
C.电流表:量程,内阻
D.滑动变阻器:总电阻约
E.电源(E):电动势,内阻很小
F.电键(S)、导线若干
(1)请从所给器材中选出适当的器材,设计电略,在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的符号。
(2)根据所设计的电路图,写出待测电压表的内阻的表达式,即 ,式中各符号的意义: 。
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11.3 导体电阻的测量
【考点一螺旋测微器的读数】
1.(23-24高二下·安徽安庆·开学考试)用螺旋测微器测量某金属丝直径D如图,可知其直径为 mm。
【答案】6.360(6.358-6.362)
【详解】[1]螺旋测微器不动尺精度为0.5mm,可动尺精度为0.01mm,读数过程中需要估读一位,根据图示可得其直径
2.(2024高三·全国·专题练习)在测定一根粗细均匀的合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图甲、乙所示,校零时的读数为 mm,测得合金丝的直径为 mm。
【答案】 0.002/0.003/0.004 0.642(0.640~0.642均可)
【详解】[1]校零时可动刻度为0.2格,故校零时读数约为
[2]测量时固定刻度上读数为0.5mm,可动刻度为14.4格,故读数为
要去掉开始误差,可得合金丝的直径为0.640mm(0.640~0.642mm均可)。
【考点二 游标卡尺的读数】
3.(23-24高一下·江苏徐州·期末)某同学用游标卡尺测一电学元件的长度,测得结果如图所示。则该元件的长度为( )
A.9.940cm B.10.140cm C.11.04cm D.11.040cm
【答案】B
【详解】游标卡尺的读数
故选B。
4.(23-24高二上·浙江宁波·期末)一物体用游标卡尺测其长度示数如图所示,读数为 mm。
【答案】12.50
【详解】游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以图中读数为
5.(23-24高三下·北京西城·开学考试)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)用游标卡尺测量某金属管的外径,示数如图1所示。则该金属管的外径为 mm。
【答案】21.7
【详解】该游标卡尺精确度为0.1mm,金属管的外径为
21mm+7×0.1mm=21.7mm
游标卡尺有10分度、20分度、50分度三种,其规格(游标尺)见下表:
刻度格数(分度)
刻度总长度
单位刻度与1 mm的差值
精确度(可精确到)
10
9 mm
0.1 mm
0.1 mm
20
19 mm
0.05 mm
0.05 mm
50
49 mm
0.02 mm
0.02 mm
若用x表示从主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出的与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数,则记录结果表示为(x+K×精确度) mm,读数时不估读。
【考点三 实验:导体电阻率的测量】
6.(23-24高二下·安徽阜阳·期末)某同学设计实验“测定金属的电阻率”,要求电压从零开始调节。已知金属丝的电阻大约为4Ω,在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时,有如下实验器材可供选择:
直流电源:电压3V,内阻不计;
电流表A:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω;
电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值20Ω;
滑动变阻器R2:最大阻值1000Ω;
开关、导线等。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径时,测量结果如图甲所示,可知金属丝的直径 mm;用游标卡尺测量金属丝的长度,测量结果如图乙所示,可知金属丝的长度 。
(2)在所给的器材中,滑动变阻器应选 。(填写仪器的字母代号)
(3)根据题目要求,在下面方框中画出实验电路图 。
(4)根据实验原理,测得金属丝的电阻为,则金属丝的电阻率 (用题中所测物理量符号表示)
【答案】(1) 0.880, 1.060;(2);(3);(4)
【详解】(1)[1]金属丝的直径
[2]金属丝的长度
(2)为使电压从零开始调节,且调节方便,滑动电阻器应采用分压式接法,滑动电阻器应选择阻值较小的,故选。
(3)金属丝电阻远小于电压表的内阻,为减小实验误差,电流表采用外接法,实验电路图如图所示。
(4)根据电阻定律
金属丝的横截面积为
金属丝的电阻率
7.(23-24高二上·北京海淀·期末)某同学要测定某金属丝的电阻率。
(1)他用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图所示,其读数为 mm。
(2)他用伏安法测金属丝的电阻,电路如图甲所示。图乙是实验器材的实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据图甲,补充完成图乙中实物间的连线 ,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。
(3)他在坐标纸上建立U、I坐标系,并描绘出图线,如图丙所示。由图线得到金属丝的阻值 (保留两位有效数字)。
(4)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是 (多选)。
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
【答案】 0.397/0.388/0.396 4.5 CD/DC
【详解】(1)[1]由图可知,金属丝的直径为
(2)[2]根据电路图连接实物图如图所示
(3)[3]根据欧姆定律
可知图线的斜率表示,则
(4)[4]A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于偶然误差,故A错误;
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差,故B错误;
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差,故C正确;
D.用图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差,故D正确。
故选CD。
1.(23-24高一下·江苏宿迁·阶段练习)在测定阻值较小的金属丝的电阻率的实验中,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,在测量其电阻时应选择的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】金属阻值较小,在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法,题干中要求实验中获得较大的电压调节范围,故滑动变阻器要采用分压式接法。
故选D。
2.(2024高二上·浙江·学业考试)用多用电表粗略测量该导电材料的电阻约为,为了更精确地测量电阻,某同学用伏安法测其阻值,除了开关和导线外,还有下列器材:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电流表(量程,内阻约)
C.电源(电动势,额定电流,内阻不计)
D.滑动变阻器(阻值范围,额定电流)
①图丙中已连接了部分实验器材,为精确、方便的测电阻,最优的连线应选 (填选项)。
A.①连接a,②连接c B.①连接a,②连接d
C.①连接b,②连接c D.①连接b,②连接d
②正确接线测得实验数据,作出图像如图丁,并求得图像的斜率为,圆柱体的直径和长度分别用和表示,则该圆柱体电阻率的测量值为 (用、和表示)。
【答案】 D
【详解】①[1]因为
宜采用电流表内接法,①连接b;由于提供的滑动变阻器总电阻远小于待测材料电阻,故需要将滑动变阻器接成分压式电路,②连接d;
故选D。
②[2]根据图像斜率代表电阻可知电阻测量值为
电阻率的测量值为
3.(23-24高二上·广东肇庆·期末)某同学在实验室测量一段圆柱形导电材料的电阻率。
(1)先用多用电表挡粗测其电阻,发现多用电表指针偏角较大,为进一步较精确测量,选用合适的倍率重新欧姆调零后,测量时指针位置如图甲所示,其阻值是 ;然后用螺旋测微器测其直径,如图乙所示,读数是 ;再用游标卡尺测其长度,如图丙所示,读数是 。
(2)为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测材料外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表(量程,内阻约为;量程,内阻约为)
B.电流表(量程,内阻约为;量程,内阻约为)
C.滑动变阻器
D.输出电压为的直流稳压电源
E.开关,导线若干
若要求实验过程中电压表的读数从零开始调节,用笔画线代替导线将实物图补充完整(画线需体现电表量程的选择)。( )
(3)若该材料的直径为,长度为,所测电压为,电流为,测其电阻率的表达式为 (用题中所给物理量的符号表示)。
【答案】 6.0 , 2.093/2.094/2.095/2.096/2.097 , 4.62
【详解】(1)[1]多用电表应选挡,根据图甲示数可得其电阻为
[2]螺旋测微器测其直径为
[3]游标卡尺分度为,故长度为
(2)[4]因电源为输出电压为的直流稳压电源,则电压表选用量程为,通过待测金属丝的最大电流
故电流表应选量程;电压表要求从零开始调节,故应选滑动变阻器分压式接法,实物连线如图
(3)[5]金属丝直径为,长度为,所测电压为,电流为I
根据
解得电阻率
4.(23-24高二下·云南曲靖·阶段练习)某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找出以下供选择的器材:
A.电池组(3V,内阻约1Ω)
B.电流表A1(0~3A,内阻约0.0125Ω)
C.电流表A2(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表V1(0~3V,内阻约4kΩ)
E.电压表V2(0~15V,内阻约15kΩ)
F.滑动变阻器R1(0~20Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器R2(0~20Ω,额定电流0.3A)
H.开关、导线若干
(1)上述器材中,电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应选 (填写器材前的字母)。为使通过待测金属丝的电流能从0~0.5A范围内改变,电路应选 (选填甲、乙、丙、丁)。
(2)若用l表示金属丝接入电路中的长度,d表示直径,U表示金属丝上的电压,I表示金属丝中的电流,请用以上字母写出计算金属丝电阻率的表达式 。
【答案】(1) C D F 甲;(2)
【详解】(1)[1]根据直除法,可得电路中的最大电流约为
而根据电表的选取原则,读数时要超过其量程的三分之一,可知电流表应选择C;
[2]电源的电动势为3V,根据电表的选取原则,读数时要超过其量程的三分之一,可知电压表应选择D;
[3]由于通过电路中的最大电流为0.5A,而两个滑动变阻器的阻值相同,因此应选择额定电流大于0.5A的滑动变阻器,故选F;
[4]为使通过待测金属丝的电流能从0~0.5A范围内改变,则应选择分压式接法,而根据
可知电流表应选择外接法,由此可知电路图应选择甲。
(2)根据电阻定律
可得
其中
,
代入可得
5.(23-24高二下·四川成都·阶段练习)为了测量阻值约为的金属圆柱体的电阻率,除待测金属圆柱体外,实验室还备有如下实验器材:
A.电流表(量程0~0.6A,内阻约);
B.电流表(量程0~3A,内阻约);
C. 电压表(量程0~3V,内阻约;
D.电压表(量程0~15V,内阻约);
E. 滑动变阻器R();
F. 电源E(电动势为3.0V,内阻不计);
G. 开关、若干导线。
(1)某次测量中,螺旋测微器和游标卡尺的示数如下图所示:
螺旋测微器的示数是 mm,游标卡尺的示数是 mm(20分度,副尺零刻线被污染)。
(2)为了调节方便,测量准确,实验中电流表应选 (填“A”或“B”),电压表应选 (填“C”或“D”)。
(3)根据所选用的实验器材,应选用电路图 (填“甲”或“乙”)进行实验,测得的电阻值比真实值偏 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1) 1.610/1.611/1.609 38.35;(2) A C;(3) 乙 小
【详解】(1)[1]螺旋测微器的精确值为,由图可知螺旋测微器的示数为
[2]20分度游标卡尺的精确值为,即游标尺一格为,由图可知游标尺第7格与主尺刻度对齐,则游标卡尺的示数为
(2)[1][2]由于电源电动势为3V,则电压表应选C;由于待测电阻阻值约为,根据
则电流表应选A。
(3)[1]根据
可知待测电阻属于小电阻,所以电流表应采用外接法,即应选用电路图乙进行实验;
[2]电流表应采用外接法,由于电压表分流使得电流表示数大于待测电阻的真实电流,根据欧姆定律
可知测得的电阻值比真实值偏小。
6.(23-24高二上·安徽·阶段练习)某同学设计实验“测定金属的电阻率”,要求电压从零开始调节。已知金属丝的电阻大约为,在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时,有如下实验器材可供选择:
直流电源:电压3V,内阻不计;
电流表:量程0~0.6A,内阻;
电流表:量程0~3.0A,内阻;
电压表V:量程0~3V,内阻;
滑动变阻器:最大阻值;
滑动变阻器:最大阻值;
开关、导线等。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径时,测量结果如图甲所示,可知金属丝的直径 mm;用游标卡尺测量金属丝的长度,测量结果如图乙所示,可知金属丝的长度 cm。
(2)在所给的器材中,电流表应选 ,滑动变阻器应选 。(填写仪器的字母代号)
(3)根据题目要求,在下面方框中画出实验电路图 。
(4)根据实验原理,测得金属丝的电阻为,则金属丝的电阻率 。(用题中所测物理量符号表示)
【答案】 0.830/0.829/0.831 5.04
【详解】(1)[1]从甲中读出金属丝的直径
mm
[2]读数为
(2)[3] [4]电源电压3V,金属丝的电阻大约为4Ω,可知电流最大为0.75A,电流表应选;R2最大阻值太大,应选。
(3)[5]由于电阻小,因此选择电流表外接法,要求电压从零增加,选择分压法。电路如图:
(4)[6]根据电阻定律可知
其中
解得
7.(23-24高二下·湖南·期末)某实验小组为测量某一电阻阻值(约为几欧),实验室现有器材如下,试设计实验尽可能多测几组数据取平均值精确测量其阻值:
A.电流表A(量程,内阻约为)
B.毫安表G(量程,内阻为)
C.滑动变阻器,总阻值为
D.滑动变阻器,总阻值为
E.电阻箱R,总阻值
F.电源E,电动势,内阻不计
G.开关S、导线若干。
(1)实验中滑动变阻器选 (填或)。
(2)实验小组将毫安表改装成量程为3V电压表,则应将电阻箱与毫安表 (选填“串联”或“并联”),且电阻箱阻值为 。
(3)试画出测量原理图 (所有元件都用题目所给符号表示)。
(4)合上开关S,改变滑片位置,记录下两表的示数,测得毫安表G示数为,电流表A示数为(单位均为A),则 (用、表示)。
【答案】(1)
(2) 串联 900
(3)
(4)
【详解】(1)实验尽可能多测几组数据取平均值精确测量其阻值,滑动变阻器可采用分压式接法,选择最大阻值较小的。
(2)[1][2] 将毫安表改装成量程为3V电压表,则应将电阻箱与毫安表串联,根据改装原理可知
解得
(3)由于毫安表电阻已知,可采用电流表外接法,如图
(4)根据欧姆定律可知
8.(23-24高二上·广西南宁·期末)某研究小组要测量电压表的内阻,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据,现提供如下器材:
A.电压表:量程,内阻待测(约)
B.电压表:量程,内阻
C.电流表:量程,内阻
D.滑动变阻器:总电阻约
E.电源(E):电动势,内阻很小
F.电键(S)、导线若干
(1)请从所给器材中选出适当的器材,设计电略,在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的符号。
(2)根据所设计的电路图,写出待测电压表的内阻的表达式,即 ,式中各符号的意义: 。
【答案】 U1和U2分别表示和的示数,r2是电压表的内阻
【详解】(1)[1]待测电压表量程小于电源电压,故滑动变阻器采用分压式接法,通过电压表电流较小,为尽可能提高测量精确度,不易采用电流表与之串联。又因为电压表内阻已知可当作电流表进行使用,故把和串联,所以实验电路图如图所示
(2)[2][3]两电压表串联,通过电流表的电流相等,则
解得
式中各符号的意义:其中U1和U2分别表示和的示数,r2是电压表的内阻。
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