内容正文:
第37讲 电阻和电表电阻的测量方法
【知识归纳】
知识点1 电阻的测量
1、电流表差值法测电阻
(1)基本原理:定值电阻R0的电流I0=I2-I1,电流表A1两端的电压。
(2)可测物理量:
若R0为已知量,可求得电流表A1的内阻r1=;
若r1为已知量,可求得R0=。
2、电压表差值法
(1)基本原理:定值电阻R0的电压U0=U2-U1,流过电压表V1的电流I1=。
(2)可测物理量:
若R0为已知量,可求得电压表V1的内阻
r1=;
若r1为已知量,可求得R0=。
3、等效替代法测电阻
如图所示,先将开关接1,调节R2,使电表指针指在适当位置读出电表示数;然后将开关接2,保持R2阻值不变,调节电阻箱的阻值,使电表的读数仍为原来记录的读数,则电阻箱的读数即为待测电阻的阻值。
4、电桥法测电阻
如图甲所示,实验中调节电阻箱R3,使灵敏电流计G的示数为0。当IG=0时,有UAB=0,则UR1=UR3,UR2=URx;电路可以等效为如图乙所示.
根据欧姆定律有,,由以上两式解得R1Rx=R2R3或,这就是电桥平衡的条件,由该平衡条件可求出被测电阻Rx的阻值。
知识点2 半偏法测电表内阻
1、电流表半偏法
(1)先断开S2,闭合S1,调节R1,使电流表满偏,即电流表示数为Im;
(2)保持R1不变,闭合S2,调节电阻箱R2,使电流表半偏,即电流表示数为,记录下R2的值,则RA=R2。
(3)实验原理
当闭合S2时,因为R1≫RA,故总电流变化极小,认为不变仍为Im,电流表读数为,则R2中电流为,所以RA=R2。
(4)误差分析
误差来源:当闭合S2时,总电阻减小,总电流增大,大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏,所以流经R2的电流比电流表所在支路的电流大,R2的电阻比电流表的电阻小,而我们把R2的读数当成电流表的内阻,故测得的电流表的内阻偏小。
测量值偏小:RA测=R2<RA真.
减小误差的方法:选电动势较大的电源E,选阻值非常大的滑动变阻器R1,满足R1≫RA。
3、电压表半偏法
(1)将R2的阻值调为零,闭合S,调节滑动变阻器R1,使电压表满偏,即示数为Um;
(2)保持R1不变,调节电阻箱R2,使电压表半偏,即示数为,记录下R2的值,则RV=R2。
(3)实验原理:RV≫R1,R2接入电路时可认为电压表和R2两端的总电压不变,仍为Um,当电压表示数调为时,R2两端电压也为,则二者电阻相等,即RV=R2。
(4)误差分析
误差来源:当R2的阻值由零逐渐增大时,R2与电压表两端的总电压也将逐渐增大,因此电压表读数等于时,R2两端的电压将大于,使R2>RV,从而造成RV的测量值偏大。
测量值偏大:RV测=R2>RV真
减小误差的方法:选电动势较大的电源E,选阻值较小的滑动变阻器R1,满足R1≪RV。
【基础过关训练】
1.为了精确测量某待测电阻Rx的阻值(约30Ω)。有以下一些器材可供选择。
电流表A1(量程0~50mA,内阻约12Ω);
电流表A2(量程0~3A,内阻约0.12Ω);
电压表V1(量程0~3V,内阻很大);
电压表V2(量程0~15V,内阻很大);
电源E(两端电压约3V);
定值电阻R(30Ω);
滑动变阻器R1(0~10Ω,允许通过的最大电流为2.0A);
滑动变阻器R2(0~1kΩ,允许通过的最大电流为0.5A);
单刀单掷开关一个,导线若干。
(1)电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应选 。(填字母代号)
(2)请画出测量电阻Rx的实验电路图。(要求测量值的范围尽可能的大一些,所用器材用对应的符号标出)
(3)某次测量中,电压表示数为U1时,电流表示数为I1,则计算待测电阻阻值的表达式为Rx= 。
2.(2019·天津卷·9(3))用以下器材可测量电阻的阻值.
待测电阻,阻值约为;
电源,电动势约为,内阻可忽略不计;
电压表,量程为,内阻;
电压表,量程为,内阻约为;
电流表,量程为,内阻约为;
定值电阻,
滑动变阻器,最大阻值为;
单刀单掷开关一个,导线若干.
(1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的,并能测量多组数据,请画出测量电阻的实验电路图______________.
(2)若选择测量数据中的一组来计算,则由已知量和测量量计算的表达式为=__________,式中各符号的意义是__________.(所有物理量用题中代表符号表示)
3.(湖北荆州中学2021高二上月考)某同学利用图甲中的电路测量电流表A的内阻RA(约为5Ω),图中R1是滑动变阻器,R2是电阻箱,S1和S2为开关。已知电流表的量程为0~10mA。
(1)根据电路图连接图乙中的实物图。
(2)断开S2,闭合S1,调节R1的阻值,使电流表A满偏;保持R1的阻值不变,闭合S2,调节R2,当R2的阻值如图丙所示时,A恰好半偏。若忽略S2闭合后电路中总电阻的变化,则可知RA= Ω。
(3)若考虑电路中总电阻的变化,则电流表的内阻RA,的测量值R测和真实值R真相比, R测 R真(填“<”或“>”)。
(4)将(2)中电流表内阻的测量值作为该表内阻,若要改装成量程为0~3V的电压表,则需要与该电流表串联一个阻值为 Ω的电阻。
4.(2019.天津卷.9(3))现测定长金属丝的电阻率。
(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是________ mm。
(2)利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为100 Ω,画出实验电路图,并标明器材代号______。
电源E(电动势10 V,内阻约为10 Ω)
电流表A1(量程0~250 mA,内阻R1=5 Ω)
电流表A2(量程0~300 mA,内阻约为5 Ω)
滑动变阻器R(最大阻值10 Ω,额定电流2 A)
开关S及导线若干
(3)某同学设计方案正确,测量得到电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,则这段金属丝电阻的计算式Rx=________。从设计原理看,其测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
5. 一课外实验小组用如右图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值,图中R0为标准定值电阻(R0=20.0Ω);V可视为理想电压表;S1为单刀开关,S2为单刀双掷开关;E为电源;R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验:
(1)按照实验原理图(a)将图(b)中实物连线补充完整_______(还差两条连线);
(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置,闭合S1;
(3)将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器滑动端的位置,记下此时电压表V的示数U1;然后将S2掷于2端,记下此时电压表V的示数U2;
(4)待测电阻阻值的表达式Rx=_____(用R0、U1、U2表示);
(5)重复步骤(3),得到如下数据:
1
2
3
4
5
U1/V
0.25
0.30
0.36
0.40
0.44
U2/V
0.86
1.03
1.22
1.36
1.49
3.44
3.43
3.39
3.40
3.39
(6)利用上述5次测量所得的平均值,求得Rx=________Ω。(保留1位小数)
6. 甲同学要把一个量程为0~200的直流电流计G改装成量程为0~4V的直流电压表。
(1)该同学用如图所示电路采用半偏法测定电流计G的内阻,其中电阻约为1。为使的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用__________,变阻器应选用__________,变阻器应选用__________(填器材前的字母)。
A.电源(电动势1.5V)
B.电源(电动势6V)
C.电阻箱(0~999.9Ω)
D.滑动变阻器(0~500Ω)
E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器作用相当)(0~5.1)
F.电位器(0~51)
(2)该同学在开关断开的情况下,检查电路连接无误后,将的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是__________,__________,__________,__________,最后记录的阻值并整理好器材。(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)
A.闭合
B.闭合
C.调节的阻值,使电流计指针偏转到满偏刻度
D.调节的阻值,使电流计指针偏转到满偏刻度的一半
E.调节的阻值,使电流计指针偏转到满偏刻度的一半
F.调节的阻值,使电流计指针偏转到满偏刻度
(3)实验测得的值为300.0Ω,则被测电流计G的内阻的测量值为__________Ω,该测量值__________(填“略大于”“略小于”或“等于”)实际值。
(4)给电流计G__________(填“串”或“并”)联一个阻值为__________的电阻,就可以将该电流计G改装为量程为0~4V的电压表。
7. 某同学利用图所示电路测量量程为2.5 V 的电压表V的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ),直流电源E(电动势3 V),开关1个,导线若干。
实验步骤如下:
①按电路原理图连接线路;
②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置,闭合开关S;
③调节滑动变阻器,使电压表满偏;
④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)实验中应选择滑动变阻器___________(填“R1”或“R2”)。
(2)根据电路将图中实物图连线。( )
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为___________Ω(结果保留到个位)。
(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为___________(填正确答案标号)。
A.100 μA B.250 μA
C.500 μA D.1 mA
8. 如图所示的实验电路可以用来测量电阻,可供选用的实验器材如下:
A.待测电阻Rx(阻值约55Ω)
B.定值电阻R0(阻值为16Ω)
C.电压表V1(0~3V,内阻很大,可看做理想电压表)
D.电压表V2(0~15V内阻很大,可看做理想电压表)
E.滑动变阻器R1(5Ω,2A)
F.滑动变阻器R2(50Ω,2A)
G.蓄电池(电动势4.0V,内阻忽略不计)
H.单刀双掷开关、导线等
(1)要完成本实验且较准确进行测量,电压表应该选用__________,滑动变阻器应该选用__________。
(填器材前面的序号)
(2)实验步骤如下:
①按照电路图连接实验器材,单刀双掷开关空置,把滑动变阻器触头滑到最左端。
②将单刀双掷开关掷于“1”,调节滑动变阻器触头,使得电压表读数为2.8V
③将单刀双掷开关掷于“2”,_________(填“向左滑动”“向右滑动”或“不再滑动”)变阻器触头,观察并记录电压表读数为1.6V。
(3)根据实验数据,被测电阻的测量值Rx=___________Ω。
(4)由于蓄电池内阻r的存在,Rx测量值将_________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。
【能力提升训练】
1.某实验小组需要测一个待测电阻Rx(230~260Ω)的阻值,实验室提供了如下器材:
电源E:两端电压为3.0V;
电流表A1:量程0~500,内阻r1为1000Ω;
电流表A2:量程0~10mA,内阻r2约50Ω;
滑动变阻器R1:最大阻值20Ω,允许通过的最大电流为2A;
定值电阻R2=5000Ω;定值电阻R3=500Ω;
开关及导线若干。
要求实验中尽可能准确的测量Rx的阻值,请回答下列问题:
(1)为了测定待测电阻上的电压,可以将电流表 (填“A1”或“A2”)串联定值电阻
(填“R2”或“R3”),将其改装成一个量程为0~3V的电压表。
(2)如图甲、乙所示,两位同学分别设计了测量电阻Rx的电路原理图,其中用到了改装后的电压表和另一个电流表,则应选择电路图 (填“甲”或“乙”)。
(3)若所选测量电路中电流表A的读数为I=5.0mA,改装后的电压表V读数是 V。跟据电流表A和电压表V的读数,并考虑电压表内阻,求出待测电阻Rx= Ω。
2. 某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为0~100μA,内阻大约为2500Ω)的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20Ω,另一个阻值为2000Ω);电阻箱Rz(最大阻值为99999.9Ω);电源E(电动势约为1.5V);单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。
(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线______;
(2)完成下列填空:
①R1的阻值为______Ω(填“20”或“2000”);
②为了保护微安表,开始时将R1的滑片D滑到接近图(a)中的滑动变阻器的______端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片C置于中间位置附近;
③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1。将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片C的位置。最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B与C所在位置的电势______(填“相等”或“不相等”);
④将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2601.0Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为______Ω(结果保留到个位);
(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:______。
3. 电流表A1的量程为200μA、内电阻约为500Ω,现要测其内电阻,除若干开关、导线之外还有器材如下:
电流表A2:与A1规格相同;
滑动变阻器R1:阻值0~20 Ω;
电阻箱R2:阻值0~9 999 Ω;
保护电阻R3:阻值约为3 kΩ;
电源:电动势E约为1.5 V、内电阻r约为2 Ω。
(1)如图所示,某同学想用替代法测量电流表内电阻,设计了部分测量电路,请你在此基础上将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成_____________________。
(2)电路补充完整后,请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤。
a.先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电阻箱的阻值调到________(填“最大”或“最小”)。
b.闭合开关S1、S,调节滑动变阻器R1,使两电流表的指针在满偏附近,记录电流表A2的示数I。
c.断开S1,保持S闭合、R1不变,再闭合S2,调节电阻箱,使电流表A2的示数________,读出此时电阻箱的阻值R0,则电流表A1的内电阻r=________。
4. (2021·浙江·高考真题)某实验小组需测定电池的电动势和内阻,器材有:一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻(阻值为)、一个电流表(内阻为)、一根均匀电阻丝(电阻丝总阻值大于,并配有可在电阻丝上移动的金属夹)、导线若干。由于缺少刻度尺,无法测量电阻丝长度,但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上,利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下:
(1)将器材如图(a)连接:
(2)开关闭合前,金属夹应夹在电阻丝的___________端(填“a”或“b”);
(3)改变金属夹的位置,闭合开关,记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数,得到多组数据;
(4)整理数据并在坐标纸上描点绘图,所得图像如图(b)所示,图线斜率为,与纵轴截距为,设单位角度对应电阻丝的阻值为,该电池电动势和内阻可表示为___________,___________(用、、、、表示)
(5)为进一步确定结果,还需要测量单位角度对应电阻丝阻值。利用现有器材设计实验,在图(c)方框中画出实验电路图__________(电阻丝用滑动变阻器符号表示);
(6)利用测出的,可得该电池的电动势和内阻。
5. (2020·海南·统考高考真题)小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。
(1)因电表内阻未知,用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后,合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数,电流表的示数如图2所示,其读数___________A;将K掷到2,电压表和电流表的读数分别为,。由此可知应采用电流表___________(填“内”或“外”)接法。
(2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其它方法进行实验:
①器材间连线如图3所示,请在虚线框中画出对应的电路图___________;
②先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表读数,再将单刀双掷开关挪到右边,调节电阻箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻___________。此方法___________(填“有”或“无”)明显的实验误差,其理由是___________。
6. (2023·海南·统考高考真题)在测量定值电阻阻值的实验中,提供的实验器材如下:电压表(量程,内阻),电压表(量程,内阻),滑动变阻器R(额定电流,最大阻值),待测定值电阻,电源E(电动势,内阻不计),单刀开关S,导线若干:
回答下列问题:
(I)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“限流”或“分压”);
(2)将虚线框中的电路原理图补充完整_____________;
(3)根据下表中的实验数据(、分别为电压表﹑的示数),在图(a)给出的坐标纸上补齐数据点,并绘制图像__________;
测量次数
1
2
3
4
5
1.00
1.50
2.00
2.50
300
1.61
2.41
3.21
4.02
4.82
(4)由图像得到待测定值电阻的阻值________(结果保留三位有效数字);
(5)完成上述实验后,若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻(阻值约为)的阻值,在不额外增加器材的前提下,要求实验精度尽可能高,请在图(b)的虚线框内画出你改进的电路图______。
7. 用如图所示的电路测量一个量程为100μA,内阻约为2000Ω的微安表头的内阻,所用电源的电动势约为12V,有两个电阻箱可选,R1(0 ~ 9999.9Ω),R2(99999.9Ω)
(1)RM应选_________,RN应选_________;
(2)根据电路图,请把实物连线补充完整_________;
(3)下列操作顺序合理排列是______:
①将变阻器滑动头P移至最左端,将RN调至最大值;
②闭合开关S2,调节RM,使微安表半偏,并读出RM阻值;
③断开S2,闭合S1,调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏;
④断开S1、S2,拆除导线,整理好器材
(4)如图是RM调节后面板,则待测表头的内阻为_________,该测量值_________(填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。
(5)将该微安表改装成量程为2V的电压表后,某次测量指针指在图示位置,则待测电压为_________V(保留3位有效数字)。
(6)某次半偏法测量表头内阻的实验中,S2断开,电表满偏时读出RN值,在滑动头P不变,S2闭合后调节电阻箱RM,使电表半偏时读出RM,若认为OP间电压不变,则微安表内阻为_________(用RM、RN表示)
8. 某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动势,内阻很小),电流表(量程,内阻约),微安表(量程,内阻待测,约),滑动变阻器R(最大阻值),定值电阻(阻值),开关S,导线若干。
(1)在答题卡上将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图_____;
(2)某次测量中,微安表的示数为,电流表的示数为,由此计算出微安表内阻_____。
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第37讲 电阻和电表电阻的测量方法
【知识归纳】
知识点1 电阻的测量
1、电流表差值法测电阻
(1)基本原理:定值电阻R0的电流I0=I2-I1,电流表A1两端的电压。
(2)可测物理量:
若R0为已知量,可求得电流表A1的内阻r1=;
若r1为已知量,可求得R0=。
2、电压表差值法
(1)基本原理:定值电阻R0的电压U0=U2-U1,流过电压表V1的电流I1=。
(2)可测物理量:
若R0为已知量,可求得电压表V1的内阻
r1=;
若r1为已知量,可求得R0=。
3、等效替代法测电阻
如图所示,先将开关接1,调节R2,使电表指针指在适当位置读出电表示数;然后将开关接2,保持R2阻值不变,调节电阻箱的阻值,使电表的读数仍为原来记录的读数,则电阻箱的读数即为待测电阻的阻值。
4、电桥法测电阻
如图甲所示,实验中调节电阻箱R3,使灵敏电流计G的示数为0。当IG=0时,有UAB=0,则UR1=UR3,UR2=URx;电路可以等效为如图乙所示.
根据欧姆定律有,,由以上两式解得R1Rx=R2R3或,这就是电桥平衡的条件,由该平衡条件可求出被测电阻Rx的阻值。
知识点2 半偏法测电表内阻
1、电流表半偏法
(1)先断开S2,闭合S1,调节R1,使电流表满偏,即电流表示数为Im;
(2)保持R1不变,闭合S2,调节电阻箱R2,使电流表半偏,即电流表示数为,记录下R2的值,则RA=R2。
(3)实验原理
当闭合S2时,因为R1≫RA,故总电流变化极小,认为不变仍为Im,电流表读数为,则R2中电流为,所以RA=R2。
(4)误差分析
误差来源:当闭合S2时,总电阻减小,总电流增大,大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏,所以流经R2的电流比电流表所在支路的电流大,R2的电阻比电流表的电阻小,而我们把R2的读数当成电流表的内阻,故测得的电流表的内阻偏小。
测量值偏小:RA测=R2<RA真.
减小误差的方法:选电动势较大的电源E,选阻值非常大的滑动变阻器R1,满足R1≫RA。
3、电压表半偏法
(1)将R2的阻值调为零,闭合S,调节滑动变阻器R1,使电压表满偏,即示数为Um;
(2)保持R1不变,调节电阻箱R2,使电压表半偏,即示数为,记录下R2的值,则RV=R2。
(3)实验原理:RV≫R1,R2接入电路时可认为电压表和R2两端的总电压不变,仍为Um,当电压表示数调为时,R2两端电压也为,则二者电阻相等,即RV=R2。
(4)误差分析
误差来源:当R2的阻值由零逐渐增大时,R2与电压表两端的总电压也将逐渐增大,因此电压表读数等于时,R2两端的电压将大于,使R2>RV,从而造成RV的测量值偏大。
测量值偏大:RV测=R2>RV真
减小误差的方法:选电动势较大的电源E,选阻值较小的滑动变阻器R1,满足R1≪RV。
【基础过关训练】
1.为了精确测量某待测电阻Rx的阻值(约30Ω)。有以下一些器材可供选择。
电流表A1(量程0~50mA,内阻约12Ω);
电流表A2(量程0~3A,内阻约0.12Ω);
电压表V1(量程0~3V,内阻很大);
电压表V2(量程0~15V,内阻很大);
电源E(两端电压约3V);
定值电阻R(30Ω);
滑动变阻器R1(0~10Ω,允许通过的最大电流为2.0A);
滑动变阻器R2(0~1kΩ,允许通过的最大电流为0.5A);
单刀单掷开关一个,导线若干。
(1)电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应选 。(填字母代号)
(2)请画出测量电阻Rx的实验电路图。(要求测量值的范围尽可能的大一些,所用器材用对应的符号标出)
(3)某次测量中,电压表示数为U1时,电流表示数为I1,则计算待测电阻阻值的表达式为Rx= 。
答案:(1)A1 V1 R1 (2)见解析 (3)
【详解】(1)测量电阻时电流较小,电流表应选A1;电源电动势约为3V,故电压表选V1;为使测量范围尽可能的大,滑动变阻器应采用分压式接法,故应选最大阻值小的滑动变阻器R1。
(2)电压表内阻很大,应选用电流表外接法,为了使电表的示数范围都比较大,应将待测电阻与定值电阻串联测量,电路图如图所示。
(3)由欧姆定律可得
2. (2019·天津卷·9(3))用以下器材可测量电阻的阻值.
待测电阻,阻值约为;
电源,电动势约为,内阻可忽略不计;
电压表,量程为,内阻;
电压表,量程为,内阻约为;
电流表,量程为,内阻约为;
定值电阻,
滑动变阻器,最大阻值为;
单刀单掷开关一个,导线若干.
(1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的,并能测量多组数据,请画出测量电阻的实验电路图______________.
(2)若选择测量数据中的一组来计算,则由已知量和测量量计算的表达式为=__________,式中各符号的意义是__________.(所有物理量用题中代表符号表示)
答案:(1)见解析 (2) U1为电压表V1的读数,U2为电压表V2的读数,r1为电压表V1的内阻,R0为定值电阻
【详解】(1)在实验中测定的电阻的阻值约为600Ω,与电压表,电流表内阻相比,属于大电阻,此外滑线变阻器R的最大阻值很小,必须采用分压接法,故实验电路原理图如下图。
(2)若某次测量中毫伏表的示数为,电压表的示数为,毫伏表和定值电阻的并联电阻为
所以通过电阻的电流为
所以有:
为毫伏表的读数,为电压表的读数,为毫伏表的内阻,为定值电阻。
3.(湖北荆州中学2021高二上月考)某同学利用图甲中的电路测量电流表A的内阻RA(约为5Ω),图中R1是滑动变阻器,R2是电阻箱,S1和S2为开关。已知电流表的量程为0~10mA。
(1)根据电路图连接图乙中的实物图。
(2)断开S2,闭合S1,调节R1的阻值,使电流表A满偏;保持R1的阻值不变,闭合S2,调节R2,当R2的阻值如图丙所示时,A恰好半偏。若忽略S2闭合后电路中总电阻的变化,则可知RA= Ω。
(3)若考虑电路中总电阻的变化,则电流表的内阻RA,的测量值R测和真实值R真相比, R测 R真(填“<”或“>”)。
(4)将(2)中电流表内阻的测量值作为该表内阻,若要改装成量程为0~3V的电压表,则需要与该电流表串联一个阻值为 Ω的电阻。
答案:(1)见解析 (2)4.9 (3)< (4)295.1
【解析】(1)实物图如图所示
(2)题图丙中电阻箱R2的读数为R2=4x1Ω+9x0.1Ω=4.9Ω,此时电流表A恰好半偏,若忽略S2闭合后电路中总电阻的变化,则电流表的内阻等于R2,RA=4.9Ω。
(3)闭合开关S2,电流表与R2并联,电路总电阻变小,干路电流变大,电流表半偏时流过R2的电流大于流过电流表的电流,R2的电阻值小于电流表内阻,由此可知,电流表内阻测量值小于真实值。
(4)电流表改装成量程为0~3V的电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值为
4. (2019.天津卷.9(3))现测定长金属丝的电阻率。
(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是________ mm。
(2)利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为100 Ω,画出实验电路图,并标明器材代号______。
电源E(电动势10 V,内阻约为10 Ω)
电流表A1(量程0~250 mA,内阻R1=5 Ω)
电流表A2(量程0~300 mA,内阻约为5 Ω)
滑动变阻器R(最大阻值10 Ω,额定电流2 A)
开关S及导线若干
(3)某同学设计方案正确,测量得到电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,则这段金属丝电阻的计算式Rx=________。从设计原理看,其测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
答案:(1)0.200(0.198~0.202均可) (2)见解析 (3) 相等
【详解】(1)金属丝直径
d=20.0×0.01 mm=0.200 mm
(2)本题要测量金属丝的电阻,无电压表,故用已知内阻的电流表A1充当电压表,由于电流表A1的满偏电压
UA1=ImR1=125 V
比电源电动势小得多,故电路采用分压式接法,电路图如图所示。
(3)当电流表A1、A2读数分别为I1、I2时,通过Rx的电流为
I=I2-I1
Rx两端电压
U=I1·R1
故
不考虑读数误差,从设计原理看,测量值等于真实值。
5. 一课外实验小组用如右图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值,图中R0为标准定值电阻(R0=20.0Ω);V可视为理想电压表;S1为单刀开关,S2为单刀双掷开关;E为电源;R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验:
(1)按照实验原理图(a)将图(b)中实物连线补充完整_______(还差两条连线);
(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置,闭合S1;
(3)将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器滑动端的位置,记下此时电压表V的示数U1;然后将S2掷于2端,记下此时电压表V的示数U2;
(4)待测电阻阻值的表达式Rx=_____(用R0、U1、U2表示);
(5)重复步骤(3),得到如下数据:
1
2
3
4
5
U1/V
0.25
0.30
0.36
0.40
0.44
U2/V
0.86
1.03
1.22
1.36
1.49
3.44
3.43
3.39
3.40
3.39
(6)利用上述5次测量所得的平均值,求得Rx=________Ω。(保留1位小数)
答案:(1)见解析 (4) R0 (5)48.2
【详解】(1)实物连线如图
(2)开关S2掷于1端,由欧姆定律可得通过的电流
将开关S2掷于2端,R0和两端电压为U2,两端电压为
由欧姆定律可得待测电阻阻值
(3)5次测量所得的平均值为
代入数据可得
6. 甲同学要把一个量程为0~200的直流电流计G改装成量程为0~4V的直流电压表。
(1)该同学用如图所示电路采用半偏法测定电流计G的内阻,其中电阻约为1。为使的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用__________,变阻器应选用__________,变阻器应选用__________(填器材前的字母)。
A.电源(电动势1.5V)
B.电源(电动势6V)
C.电阻箱(0~999.9Ω)
D.滑动变阻器(0~500Ω)
E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器作用相当)(0~5.1)
F.电位器(0~51)
(2)该同学在开关断开的情况下,检查电路连接无误后,将的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是__________,__________,__________,__________,最后记录的阻值并整理好器材。(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)
A.闭合
B.闭合
C.调节的阻值,使电流计指针偏转到满偏刻度
D.调节的阻值,使电流计指针偏转到满偏刻度的一半
E.调节的阻值,使电流计指针偏转到满偏刻度的一半
F.调节的阻值,使电流计指针偏转到满偏刻度
(3)实验测得的值为300.0Ω,则被测电流计G的内阻的测量值为__________Ω,该测量值__________(填“略大于”“略小于”或“等于”)实际值。
(4)给电流计G__________(填“串”或“并”)联一个阻值为__________的电阻,就可以将该电流计G改装为量程为0~4V的电压表。
答案:(1)B C F (2)B C A E (3)300 略小于 (4)串 19
【详解】(1)用半偏法测量电流计内阻时,首先选择滑动变阻器(必须大于电路所需的最小电阻),由电路的最大电流为电流计的满偏电流,可得最小电阻为
或
考虑到保护电阻,可知调节滑动变阻器使电流计满偏时滑动变阻器接入电路的阻值分别接近29或6.5,则选择F,电源选择电动势较大的B,是用来测量电流计内阻的电阻箱,只能选C。
(2)实验步骤为:第一步闭合;第二步调节的阻值,使电流计满偏;第三步闭合;第四步调节的阻值,使电流计半偏;第五步读出的示数,即为待测电流计的内阻,即BCAE。
(3)的示数即为待测电流计的内阻,即的测量值为300。闭合后,电路的总电阻减小,当电流计半偏时,干路电流大于电流计的满偏电流,流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流,所以电阻箱的阻值略小于电流计内阻。
(4)给电流计串联一个电阻可以将其改装成电压表,改装后的电压表的内阻为
则串联电阻的阻值为
7. 某同学利用图所示电路测量量程为2.5 V 的电压表V的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ),直流电源E(电动势3 V),开关1个,导线若干。
实验步骤如下:
①按电路原理图连接线路;
②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置,闭合开关S;
③调节滑动变阻器,使电压表满偏;
④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)实验中应选择滑动变阻器___________(填“R1”或“R2”)。
(2)根据电路将图中实物图连线。( )
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为___________Ω(结果保留到个位)。
(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为___________(填正确答案标号)。
A.100 μA B.250 μA
C.500 μA D.1 mA
答案:(1)R1 (2)见解析 (3)2520 (4)D
【详解】(1)本实验中认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,但实际情况是由于并联部分的电阻增大造成分压略微增大,从而造成系统误差,为了能尽量减小这一误差,需要使分压部分的等效电阻(即滑动变阻器负责分压部分的电阻与支路电阻的并联电阻)近似不变,根据电阻并联规律可知,这就需要滑动变阻器负责分压部分的电阻远小于支路电阻,所以滑动变阻器应选择最大阻值较小的R1。
(2)如图所示。
(3)当电压表的示数为2.00 V时,电阻箱两端电压为0.5V,根据串联电路分压规律可得
RV=4R=2520Ω
(4)根据电表改装原理可得该表头的满刻度电流为
故选D。
8. 如图所示的实验电路可以用来测量电阻,可供选用的实验器材如下:
A.待测电阻Rx(阻值约55Ω)
B.定值电阻R0(阻值为16Ω)
C.电压表V1(0~3V,内阻很大,可看做理想电压表)
D.电压表V2(0~15V内阻很大,可看做理想电压表)
E.滑动变阻器R1(5Ω,2A)
F.滑动变阻器R2(50Ω,2A)
G.蓄电池(电动势4.0V,内阻忽略不计)
H.单刀双掷开关、导线等
(1)要完成本实验且较准确进行测量,电压表应该选用__________,滑动变阻器应该选用__________。
(填器材前面的序号)
(2)实验步骤如下:
①按照电路图连接实验器材,单刀双掷开关空置,把滑动变阻器触头滑到最左端。
②将单刀双掷开关掷于“1”,调节滑动变阻器触头,使得电压表读数为2.8V
③将单刀双掷开关掷于“2”,_________(填“向左滑动”“向右滑动”或“不再滑动”)变阻器触头,观察并记录电压表读数为1.6V。
(3)根据实验数据,被测电阻的测量值Rx=___________Ω。
(4)由于蓄电池内阻r的存在,Rx测量值将_________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。
答案:(1)C F (2)不再滑动 (3)56 (4)等于
【详解】(1)由 于电动势为4.0 V,15 V量程的电压表量程太大,因此选用量程为3 V的电压表;最大阻值为5Ω的滑动变阻器会使得被测电阻电压超过3V的电压表量程,因此不能选用,只能选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器。
(2)根据实验原理,滑动变阻器的阻值R是不能改变的,否则就不能解出Rx的值。
(3)根据欧姆定律,单刀双掷开关置于“1”的位置时
即
单刀双掷开关置于“2”的位置时
即
联立解得
(4)电源的内电阻r与滑动变阻器电阻可当做一个整体,则r的存在不影响解出Rx的值。
【能力提升训练】
1.某实验小组需要测一个待测电阻Rx(230~260Ω)的阻值,实验室提供了如下器材:
电源E:两端电压为3.0V;
电流表A1:量程0~500,内阻r1为1000Ω;
电流表A2:量程0~10mA,内阻r2约50Ω;
滑动变阻器R1:最大阻值20Ω,允许通过的最大电流为2A;
定值电阻R2=5000Ω;定值电阻R3=500Ω;
开关及导线若干。
要求实验中尽可能准确的测量Rx的阻值,请回答下列问题:
(1)为了测定待测电阻上的电压,可以将电流表 (填“A1”或“A2”)串联定值电阻
(填“R2”或“R3”),将其改装成一个量程为0~3V的电压表。
(2)如图甲、乙所示,两位同学分别设计了测量电阻Rx的电路原理图,其中用到了改装后的电压表和另一个电流表,则应选择电路图 (填“甲”或“乙”)。
(3)若所选测量电路中电流表A的读数为I=5.0mA,改装后的电压表V读数是 V。跟据电流表A和电压表V的读数,并考虑电压表内阻,求出待测电阻Rx= Ω。
答案:(1)A1 R2 (2)甲 (3)1.20 250
【详解】(1)为了测定待测电阻上的电压,可以将已知内阻的电流表A1串联定值电阻将其改装成一个量程为0~3V的电压表,所串联的电阻阻值为
故选R2。
(2)改装后的电压表内阻为RV=6000Ω,因
故电流表应采用外接法,则应选择电路图甲。
(3)电压表V读数为U=1.20V;此时通过电压表的电流IV=1.20/6000A=0.2mA,待测电阻上的电流I1=5.0mA-0.2mA=4.8mA,则
2. 某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为0~100μA,内阻大约为2500Ω)的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20Ω,另一个阻值为2000Ω);电阻箱Rz(最大阻值为99999.9Ω);电源E(电动势约为1.5V);单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。
(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线______;
(2)完成下列填空:
①R1的阻值为______Ω(填“20”或“2000”);
②为了保护微安表,开始时将R1的滑片D滑到接近图(a)中的滑动变阻器的______端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片C置于中间位置附近;
③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1。将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片C的位置。最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B与C所在位置的电势______(填“相等”或“不相等”);
④将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2601.0Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为______Ω(结果保留到个位);
(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:______。
答案:(1)见解析 (2)20 左 相等 2550 (3)调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程
【详解】(1)实物连线如图所示
(2)①滑动变阻器R1要接成分压电路,则要选择阻值较小的20Ω的滑动变阻器。
②为了保护微安表,开始时将R1的滑片D滑到接近图(a)中滑动变阻器的左端对应的位置;③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1;将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片C的位置;最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前后在BC中无电流流过,可知B与C所在位置的电势相等。
④设滑片C两侧电阻分别为R21和R22,因B与C所在位置的电势相等,可知
同理当Rz和微安表对调后,仍有
解得
(3)为了提高测量精度,调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程。
3. 电流表A1的量程为200μA、内电阻约为500Ω,现要测其内电阻,除若干开关、导线之外还有器材如下:
电流表A2:与A1规格相同;
滑动变阻器R1:阻值0~20 Ω;
电阻箱R2:阻值0~9 999 Ω;
保护电阻R3:阻值约为3 kΩ;
电源:电动势E约为1.5 V、内电阻r约为2 Ω。
(1)如图所示,某同学想用替代法测量电流表内电阻,设计了部分测量电路,请你在此基础上将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成_____________________。
(2)电路补充完整后,请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤。
a.先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电阻箱的阻值调到________(填“最大”或“最小”)。
b.闭合开关S1、S,调节滑动变阻器R1,使两电流表的指针在满偏附近,记录电流表A2的示数I。
c.断开S1,保持S闭合、R1不变,再闭合S2,调节电阻箱,使电流表A2的示数________,读出此时电阻箱的阻值R0,则电流表A1的内电阻r=________。
答案:(1)见解析 (2)最大 再次为I(或仍为I) R0
【解析】
【详解】(1)滑动变阻器的最大阻值远小于待测电流表内电阻,因此必须采用分压接法,电路图如图所示。
(2)a.实验前电阻箱的阻值应该调节到最大,以保证电表安全。
c.由替代法原理知,调节电阻箱后应使电流表A2示数再次为I,则此时电阻箱的阻值R0即为电流表A1的内电阻值。
4. (2021·浙江·高考真题)某实验小组需测定电池的电动势和内阻,器材有:一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻(阻值为)、一个电流表(内阻为)、一根均匀电阻丝(电阻丝总阻值大于,并配有可在电阻丝上移动的金属夹)、导线若干。由于缺少刻度尺,无法测量电阻丝长度,但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上,利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下:
(1)将器材如图(a)连接:
(2)开关闭合前,金属夹应夹在电阻丝的___________端(填“a”或“b”);
(3)改变金属夹的位置,闭合开关,记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数,得到多组数据;
(4)整理数据并在坐标纸上描点绘图,所得图像如图(b)所示,图线斜率为,与纵轴截距为,设单位角度对应电阻丝的阻值为,该电池电动势和内阻可表示为___________,___________(用、、、、表示)
(5)为进一步确定结果,还需要测量单位角度对应电阻丝阻值。利用现有器材设计实验,在图(c)方框中画出实验电路图__________(电阻丝用滑动变阻器符号表示);
(6)利用测出的,可得该电池的电动势和内阻。
答案:(2) (4) (5)见解析
【详解】(2)开关闭合前,为了保护电路中的元件,应将电阻丝的最大阻值接入电路,根据电阻定律可知电阻丝接入越长,接入电阻越大,金属夹应夹在电阻丝的端。
(4)设圆心角为时,电阻丝接入电路中的电阻为,根据闭合电路欧姆定律可知
整理得
结合图象的斜率和截距满足
解得电源电动势和内阻为
(5)实验器材中有定值电阻和单刀双掷开关,考虑使用等效法测量电阻丝电阻,如图
5. (2020·海南·统考高考真题)小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。
(1)因电表内阻未知,用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后,合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数,电流表的示数如图2所示,其读数___________A;将K掷到2,电压表和电流表的读数分别为,。由此可知应采用电流表___________(填“内”或“外”)接法。
(2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其它方法进行实验:
①器材间连线如图3所示,请在虚线框中画出对应的电路图___________;
②先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表读数,再将单刀双掷开关挪到右边,调节电阻箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻___________。此方法___________(填“有”或“无”)明显的实验误差,其理由是___________。
答案:(1)0.34 外 (2)见解析 5 有 电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近(或其它合理解释)
【详解】(1)由电流表的表盘可知电流大小为0.34A
电压表的百分比变化为
电流表的百分比变化为
因此可知电压表的示数变化更明显,说明电流表的分压更严重,因此不能让电流表分压,采用外接法
(2)①电路图如图
②两次实验中电路电流相同,因此可有
可得
读数可得
电阻箱的最小分度和待测阻值阻值接近,这样测得的阻值不够精确,如待测电阻阻值为5.4Ω,则实验只能测得其为,误差较大。
6. (2023·海南·统考高考真题)在测量定值电阻阻值的实验中,提供的实验器材如下:电压表(量程,内阻),电压表(量程,内阻),滑动变阻器R(额定电流,最大阻值),待测定值电阻,电源E(电动势,内阻不计),单刀开关S,导线若干:
回答下列问题:
(1)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“限流”或“分压”);
(2)将虚线框中的电路原理图补充完整_____________;
(3)根据下表中的实验数据(、分别为电压表﹑的示数),在图(a)给出的坐标纸上补齐数据点,并绘制图像__________;
测量次数
1
2
3
4
5
1.00
1.50
2.00
2.50
300
1.61
2.41
3.21
4.02
4.82
(4)由图像得到待测定值电阻的阻值________(结果保留三位有效数字);
(5)完成上述实验后,若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻(阻值约为)的阻值,在不额外增加器材的前提下,要求实验精度尽可能高,请在图(b)的虚线框内画出你改进的电路图______。
答案:(1)分压 (2) 见解析 (3)见解析 (4) (5)见解析
【详解】(1)电压表和串联再和并联,并联的总电阻远大于滑动变阻器电阻,为了调节变阻器时,电表示数变化明显,且能获得更多组数据,应选择分压接法。
(2)完整的电路图,如图所示
(3)根据表中的实验数据,绘制的图像,如图所示
(4)根据实验电路图,则有
变形得
则图线的斜率为
根据图像可得斜率
则有
代入,解得
(5)因待测电阻Ry(阻值约为700Ω)的阻值较小,若直接与电压表V1串联,则所分得的电压过小,不利于测量,故待测电阻Ry应与Rx串联,当成一整体测出其电阻,再扣除Rx即可,电压表V1与两电阻串联,整体与V2并联,两电表读数均能超过量程的一半,误差较小,改进后的电路图如下图所示
7. 用如图所示的电路测量一个量程为100μA,内阻约为2000Ω的微安表头的内阻,所用电源的电动势约为12V,有两个电阻箱可选,R1(0 ~ 9999.9Ω),R2(99999.9Ω)
(1)RM应选_________,RN应选_________;
(2)根据电路图,请把实物连线补充完整_________;
(3)下列操作顺序合理排列是______:
①将变阻器滑动头P移至最左端,将RN调至最大值;
②闭合开关S2,调节RM,使微安表半偏,并读出RM阻值;
③断开S2,闭合S1,调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏;
④断开S1、S2,拆除导线,整理好器材
(4)如图是RM调节后面板,则待测表头的内阻为_________,该测量值_________(填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。
(5)将该微安表改装成量程为2V的电压表后,某次测量指针指在图示位置,则待测电压为_________V(保留3位有效数字)。
(6)某次半偏法测量表头内阻的实验中,S2断开,电表满偏时读出RN值,在滑动头P不变,S2闭合后调节电阻箱RM,使电表半偏时读出RM,若认为OP间电压不变,则微安表内阻为_________(用RM、RN表示)
答案:(1)R1 R2 (2)见解析 (3)①③②④ (4)1998.0Ω 小于 (5)1.28 (6)
【详解】(1)根据半偏法的测量原理可知,RM与R1相当,当闭合S2之后,变阻器上方的电流应基本不变,就需要RN较大,对下方分压电路影响甚微。故RM应选R1,RN应选R2。
(2)根据电路图连接实物图有
(3)根据半偏法的实验步骤应为
①将变阻器滑动头P移至最左端,将RN调至最大值;
③断开S2,闭合S1,调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏;
②闭合开关S2,调节RM,使微安表半偏,并读出RM阻值;
④断开S1、S2,拆除导线,整理好器材。
(4)根据RM调节后面板读数为1998.0Ω。
当闭合S2后,原电路可看成如下电路
闭合S2后,相当于RM由无穷大变成有限值,变小了,则流过RN的电流大于原来的电流,则流过RM的电流大于,故待测表头的内阻的测量值小于真实值。
(5)将该微安表改装成量程为2V的电压表,则需要串联一个电阻R0,则有
U = Ig(Rg+R0)
此时的电压读数有
U′ = I′(Rg+R0)
其中
U = 2V,Ig= 100μA,I′ = 64μA
联立解得
U′ = 1.28V
(6)根据题意OP间电压不变,可得
解得
8. 某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动势,内阻很小),电流表(量程,内阻约),微安表(量程,内阻待测,约),滑动变阻器R(最大阻值),定值电阻(阻值),开关S,导线若干。
(1)在答题卡上将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图_____;
(2)某次测量中,微安表的示数为,电流表的示数为,由此计算出微安表内阻_____。
答案:(1)见解析 (2)990
【详解】(1)为了准确测出微安表两端的电压,可以让微安表与定值电阻R0并联,再与电流表串联,通过电流表的电流与微安表的电流之差,可求出流过定值电阻R0的电流,从而求出微安表两端的电压,进而求出微安表的内电阻,由于电源电压过大,并且为了测量多组数据,滑动电阻器采用分压式解法,实验电路原理图如图所示
(2)流过定值电阻R0的电流
加在微安表两端的电压
微安表的内电阻
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