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專題78實(shí)驗(yàn)八:其它測電阻的方法
1.(2023?海南?統(tǒng)考高考真題)用如圖所示的電路測量一個量程為100同\,內(nèi)阻約為2000。的微安表頭的內(nèi)
阻,所用電源的電動勢約為12V,有兩個電阻箱可選,Ri(0-9999.9Q),R2(99999.9Q)
,RN應(yīng)選.
(2)根據(jù)電路圖,請把實(shí)物連線補(bǔ)充完整.
(3)下列操作順序合理排列是
①將變阻器滑動頭P移至最左端,將RN調(diào)至最大值;
②閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)RM,使微安表半偏,并讀出RM阻值;
③斷開S2,閉合Si,調(diào)節(jié)滑動頭P至某位置再調(diào)節(jié)RN使表頭滿偏;
④斷開Si、S2,拆除導(dǎo)線,整理好器材
(4)如圖是RM調(diào)節(jié)后面板,則待測表頭的內(nèi)阻為,該測量值(填“大于”、“小于”、“等
于“)真實(shí)值。
X1()()
(5)將該微安表改裝成量程為2V的電壓表后,某次測量指針指在圖示位置,則待測電壓為V(保
留3位有效數(shù)字)。
(6)某次半偏法測量表頭內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,S2斷開,電表滿偏時讀出RN值,在滑動頭P不變,S2閉合后調(diào)
節(jié)電阻箱RM,使電表半偏時讀出RM,若認(rèn)為。尸間電壓不變,則微安表內(nèi)阻為(用RM、RN表
示)
【答案】①③②④1998.0Q小于1.28
R1R2
RNRM
RN-RM
【詳解】(1)口]⑵根據(jù)半偏法的測量原理可知,RM與4相當(dāng),當(dāng)閉合S2之后,變阻器上方的電流應(yīng)基本
不變,就需要RN較大,對下方分壓電路影響甚微。故RM應(yīng)選Ri,RN應(yīng)選R2。
(2)⑶根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖有
(3)[4]根據(jù)半偏法的實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)為
①將變阻器滑動頭P移至最左端,將RN調(diào)至最大值;
③斷開S2,閉合Si,調(diào)節(jié)滑動頭P至某位置再調(diào)節(jié)RN使表頭滿偏;
②閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)RM,使微安表半偏,并讀出RM阻值;
④斷開Si、S2,拆除導(dǎo)線,整理好器材。
(4)⑸根據(jù)RM調(diào)節(jié)后面板讀數(shù)為1998.0。。
[6]當(dāng)閉合S2后,原電路可看成如下電路
0RM程/
閉合S2后,相當(dāng)于RM由無窮大變成有限值,變小了,則流過RN的電流大于原來的電流,則流過RM的電
流大于組,故待測表頭的內(nèi)阻的測量值小于真實(shí)值。
2
(5)[7]將該微安表改裝成量程為2V的電壓表,則需要串聯(lián)一個電阻&,則有
U=Ig(Rg+Ro)
此時的電壓讀數(shù)有
U'=I\Rg+Ro)
其中
U=2V,Ig=lOO^A,r=64HA
聯(lián)立解得
U'=1.28V
(6)根據(jù)題意OP間電壓不變,可得
、[/
I(RA+RN)=(-+——)RN+3,&
2RM2
解得
R_—N%
LRN-RM
2.(2016?全國?高考真題)某同學(xué)利用圖所示電路測量量程為2.5V的電壓表V的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆),
可供選擇的器材有:電阻箱R(最大阻值99999.9。),滑動變阻器R/(最大阻值50。),滑動變阻器上(最
大阻值5k。),直流電源E(電動勢3V),開關(guān)1個,導(dǎo)線若干。
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按電路原理圖連接線路;
②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動變阻器的滑片移到與圖中最左端所對應(yīng)的位置,閉合開關(guān)S;
③調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表滿偏;
④保持滑動變阻器滑片的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值。
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動變阻器(填“R/'或
(2)根據(jù)電路將圖中實(shí)物圖連線。()
(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0。,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變,計算可
得電壓表的內(nèi)阻為。(結(jié)果保留到個位)。
(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的,可推斷該表頭的滿刻度電流為(填正確
答案標(biāo)號)。
A.100)iAB.250|1A
C.500心D.1mA
【詳解】(1)[1]本實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變,但實(shí)際情況是由于并聯(lián)部分的電阻
增大造成分壓略微增大,從而造成系統(tǒng)誤差,為了能盡量減小這一誤差,需要使分壓部分的等效電阻(即
滑動變阻器負(fù)責(zé)分壓部分的電阻與支路電阻的并聯(lián)電阻)近似不變,根據(jù)電阻并聯(lián)規(guī)律可知,這就需要滑
動變阻器負(fù)責(zé)分壓部分的電阻遠(yuǎn)小于支路電阻,所以滑動變阻器應(yīng)選擇最大阻值較小的4。
(2)⑵如圖所示宴
(3)[3]當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.00V時,電阻箱兩端電壓為0.5V,根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可得
7?v=47?=2520Q
(4)[4]根據(jù)電表改裝原理可得該表頭的滿刻度電流為
,U,
I=——?1mAA
8%
故選Do
3.(2021?山東?高考真題)熱敏電阻是傳感器中經(jīng)常使用的元件,某學(xué)習(xí)小組要探究一熱敏電阻的阻值隨溫
度變化的規(guī)律。可供選擇的器材有:
圖甲
待測熱敏電阻尺(實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi),阻值約幾百歐到幾千歐);
電源E(電動勢L5V,內(nèi)阻廠約為0.5Q);
電阻箱R(阻值范圍0~9999.99Q);
滑動變阻器&(最大阻值20。);
滑動變阻器凡(最大阻值20000);
微安表(量程lOO^A,內(nèi)阻等于2500。);
開關(guān)兩個,溫控裝置一套,導(dǎo)線若干。
同學(xué)們設(shè)計了如圖甲所示的測量電路,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按圖示連接電路;
②閉合3、S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置,使微安表指針滿偏;
③保持滑動變阻器滑片P的位置不變,斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使微安表指針半偏;
④記錄此時的溫度和電阻箱的阻值。
回答下列問題:
(1)為了更準(zhǔn)確地測量熱敏電阻的阻值,滑動變阻器應(yīng)選用(填“凡”或“4")。
(2)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物圖(不含溫控裝置)連接成完整電路。
(3)某溫度下微安表半偏時,電阻箱的讀數(shù)為6000.00。,該溫度下熱敏電阻的測量值為。(結(jié)
果保留到個位),該測量值___________(填“大于”或“小于”)真實(shí)值。
(4)多次實(shí)驗(yàn)后,學(xué)習(xí)小組繪制了如圖乙所示的圖像。由圖像可知。該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高逐漸
(填“增大減“減小
【答案】3500大于減小
【詳解】(1)口]用半偏法測量熱敏電阻的阻值,盡可能讓該電路的電壓在S2閉合前、后保持不變,由于該
支路與滑動變阻器左側(cè)部分電阻并聯(lián),滑動變阻器的阻值越小,S2閉合前、后并聯(lián)部分電阻變化越小,從
而并聯(lián)部分的電壓值變化越小,故滑動變阻器應(yīng)選以。
(2)[2]電路連接圖如圖所示
(3)[3]微安表半偏時,該支路的總電阻為原來的2倍,即
R?+%=尺=6000.00。
可得
RT=3500Q
[4]當(dāng)斷開S2,微安表半偏時,由于該支路的電阻增加,電壓略有升高,根據(jù)歐姆定律,總電阻比原來2倍
略大,也就是電阻箱的阻值略大于熱敏電阻與微安表的總電阻,而我們用電阻箱的阻值等于熱敏電阻與微
安表的總電阻來計算,因此熱敏電阻的測量值比真實(shí)值偏大。
(4)[5]由于是山(-:圖像,當(dāng)溫度T升高時,g減小,從圖中可以看出ln&減小,從而占減小,因此
熱敏電阻隨溫度的升高逐漸減小。
4.(2018?海南?高考真題)某同學(xué)利用圖(a)中的電路測量電流表A的內(nèi)阻心(約為5。)和直流電源的
電動勢£(約為10V)。圖中R/和比為電阻箱,Si和S2為開關(guān),已知電流表的量程為100mA,直流電源的
內(nèi)阻為ro
r7A
圖(a)圖(c)
(1)斷開S2,閉合Si,調(diào)節(jié)R/的阻值,使A滿偏;保持R/的阻值不變,閉合S2,調(diào)節(jié)當(dāng)上的阻值
為4.8。時A的示數(shù)為48.0mA,忽略S2閉合后電路中總電阻的變化,經(jīng)計算得氏kQ;
(2)保持Si閉合,斷開S2,多次改變R/的阻值,并記錄電流表的相應(yīng)示數(shù)。若某次R/的示數(shù)如圖(b)
所示,則此次?的阻值為Q;
(3)利用記錄的R/的阻值和相應(yīng)的電流表示數(shù)/,作出圖線,如圖(c)所示,用電池的電動勢£、
內(nèi)阻r和電流表內(nèi)阻以表示〃隨R/變化的關(guān)系式為△=,利用圖(c)可求得E=Vo(保
留2位有效數(shù)字)
【答案】5.2148.2與+9.1/8.9/9.0/9.2/9.3/9.4
EE
【分析】本題考查是一個半偏法測表頭內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn),附帶測量電源的電動勢
【詳解】(1)口]因?yàn)楹雎許2閉合后電路中總電阻的變化,總電流還是為100mA,表頭與&并聯(lián),電流按
電阻成反比分配,即
&:&-匕:[A=52:48
易知
RA=5.2。
(2)[2]由圖可知
&=1X100Q+4X10Q+8X1Q+2X0.1Q=148.2Q
(3)[3]⑷根據(jù)閉合電路歐姆定律
1=——-——
R\+r+R]
易得
1RR+r
_—1—,---A1-------
1EE
由斜率
22.5-12
k=—
E196-100
可求出
E=,9.1V
k
5.(2015?全國?高考真題)電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏是通過該表的電流的兩倍.某同學(xué)利用這一
事實(shí)測量電壓表的內(nèi)阻(半偏法)實(shí)驗(yàn)室提供材料器材如下:
待測電壓表(量程3V,內(nèi)阻約為3000歐),電阻箱Ro(最大阻值為99999.9歐),滑動變阻器Ri(最大阻
值100歐,額定電壓2A),電源E(電動勢6V,內(nèi)阻不計),開關(guān)兩個,導(dǎo)線若干.
(1)虛線框內(nèi)為同學(xué)設(shè)計的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分,將電路圖補(bǔ)充完整.
)
(2)根據(jù)設(shè)計的電路寫出步驟
(3)將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為反與內(nèi)阻的真實(shí)值凡先比尺&(添>=或<),主要理由是
【答案】移動滑動變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在支路分壓最?。?/p>
閉合開關(guān)Si、S2,調(diào)節(jié)Ri,使電壓表指針滿偏;保證滑動變阻器的滑片的位置不變,斷開S2,調(diào)節(jié)
電阻箱Ro,使電壓表的指針半偏;讀取電阻箱所示的電阻值,即為測得的電壓表內(nèi)阻.>
【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示
(2)移動滑動變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在支路分壓最小;閉合開關(guān)Si、S2,調(diào)節(jié)Ri,使電壓
表指針滿偏;保證滑動變阻器的滑片的位置不變,斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱Ro,使電壓表的指針半偏;讀取電
阻箱所示的電阻值,即為測得的電壓表內(nèi)阻.
(3)斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表成半偏狀態(tài),電壓表所在支路的總電阻增大,分得的電壓也增大,此時
Ro兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓,故尺>6.
【點(diǎn)睛】本題主要是理解半偏法測電表內(nèi)阻,主要還是電路分析
6.(2014?安徽?高考真題)某同學(xué)為了測量一個量程為3V的電壓表的內(nèi)阻,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn).
(1)他先用多用表進(jìn)行了正確的測量,測量時指針位置如圖1所示,得到電壓表的內(nèi)阻為3.00x103。,此
時電壓表的指針也偏轉(zhuǎn)了.已知多用表歐姆擋表盤中央刻度值為“15”,表內(nèi)電池電動勢為1.5V,則電壓表
的示數(shù)應(yīng)為V(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
圖1圖2
(2)為了更準(zhǔn)確地測量該電壓表的內(nèi)阻Rv,該同學(xué)設(shè)計了圖2所示的電路圖,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.斷開開關(guān)S,按圖2連接好電路;
B.把滑動變阻器R的滑片P滑到b端;
C.將電阻箱Ro的阻值調(diào)到零;
D.閉合開關(guān)S;
E.移動滑動變阻器R的滑片P的位置,使電壓表的指針指到3V的位置;
F.保持滑動變阻器R的滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱Ro的阻值使電壓表指針指到L5V,讀出此時電阻箱
R。的阻值,此值即為電壓表內(nèi)阻Rv的測量值;
G.斷開開關(guān)S.
實(shí)驗(yàn)中可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有:
a.待測電壓表
b.滑動變阻器:最大阻值2000。
c.滑動變阻器:最大阻值10。
d.電阻箱:最大阻值9999.9Q,阻值最小改變量為0.1。
e.電阻箱:最大阻值999.9C,阻值最小改變量為0.1。
f.電池組:電動勢約6V,內(nèi)阻可忽略
g.開關(guān),導(dǎo)線若干
按照這位同學(xué)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方法,回答下列問題:
①要使測量更精確,除了選用電池組、導(dǎo)線、開關(guān)和待測電壓表外,還應(yīng)從提供的滑動變阻器中選用一
(填“b”或"c”),電阻選用(填“d”或"e”).
R_R
②電壓表內(nèi)阻的測量值R測和真實(shí)值R真相比,R測一R真(填“>”或“<");若Rv越大,則*'*越—
R真
(填“大或'小”)
【答案】1.0Vcd>小
【詳解】電壓表的示數(shù)即為等效電路的路段電壓,由表盤讀數(shù)可知,現(xiàn)在的歐姆表用的是“xlOO”擋,
故現(xiàn)在的多用表內(nèi)阻為1500Q,由閉合電路歐姆定律可得
E
U=------H=1.OV
R+r
(2)⑵[3]①采用電壓表半偏法測量電壓表內(nèi)電阻,要保證電壓表與電阻箱的總電壓保持不變,需要使電壓表
電阻遠(yuǎn)大于滑動變阻器的電阻,故滑動變阻器選擇小電阻,即選擇c;電阻箱最大電阻不能小于電壓表電阻,
電壓表內(nèi)電阻約為3000歐姆,故電阻箱選擇必
[4][5]②由閉合電路歐姆定律可知,隨著電阻箱的阻值變大,電源兩端的路端電壓隨之變大,當(dāng)電阻箱調(diào)至
使電壓表半偏時,此時電壓表與變阻箱兩端的總電壓比變阻箱阻值為0時要大,故此時變阻箱的實(shí)際分壓
是大于電壓表的,故有尺網(wǎng)>火真,外電阻越大,干路電流越小,當(dāng)外電阻變化時,路端電壓的變化量越小,
故測量誤差也越小.
7.(2023?湖南?統(tǒng)考高考真題)某探究小組利用半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器等元件設(shè)計了一個測量微小壓力的裝
置,其電路如圖(a)所示,與、&、居為電阻箱,(為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器,C、D間連接電壓傳感器
(內(nèi)阻無窮大).
c
(1)先用歐姆表“X100”擋粗測號的阻值,示數(shù)如圖(b)所示,對應(yīng)的讀數(shù)是—Q;
(2)適當(dāng)調(diào)節(jié)用、與、R,,使電壓傳感器示數(shù)為0,此時,導(dǎo)的阻值為(用片、&、居表示);
(3)依次將0.5g的標(biāo)準(zhǔn)祛碼加載到壓力傳感器上(壓力傳感器上所受壓力大小等于祛碼重力大小),讀出
電壓傳感器示數(shù)U,所測數(shù)據(jù)如下表所示:
次數(shù)123456
祛碼質(zhì)量根/g0.00.51.01.52.02.5
電壓U/mV057115168220280
根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(c)上描點(diǎn),繪制。一相關(guān)系圖線
(4)完成前面三步的實(shí)驗(yàn)工作后,該測量微小壓力的裝置即可投入使用.在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加
微小壓力Fo,電壓傳感器示數(shù)為200mV,則工大小是N(重力加速度取9.8m/s2,保留2位有效數(shù)字);
(5)若在步驟(4)中換用非理想毫伏表測量C、。間電壓,在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力片,
此時非理想毫伏表讀數(shù)為200mV,則匕Fo(填或
【答案】1000#1000.01.7X10-2>
【詳解】(1)[1]歐姆表讀數(shù)為10x1000=1000。
(2)[2]當(dāng)電壓傳感器讀數(shù)為零時,。兩點(diǎn)電勢相等,即
UCB=UDB
即
解得
(4)[4]由圖像可知,當(dāng)電壓傳感器的讀數(shù)為200mV時,所放物體質(zhì)量為1.75g,則
1=mg=1.75x10-3x9.8N=1.7x10-2N
(5)[5]可將CD以外的電路等效為新的電源,電動勢E',內(nèi)阻C。兩點(diǎn)電壓看做路端電壓,因?yàn)閾Q用
非理想電壓傳感器時內(nèi)阻不是無窮大,此時電壓傳感器讀數(shù)
當(dāng)讀數(shù)為。=200mV時,實(shí)際CO間斷路(接理想電壓傳感器時)時的電壓等于E'大于200mV,則此時
壓力傳感器的讀數(shù)F!>FO.
8.(2022?全國?統(tǒng)考高考真題)某同學(xué)要測量微安表內(nèi)阻,可利用的實(shí)驗(yàn)器材有:電源E(電動勢L5V,內(nèi)
阻很?。?,電流表(量程10mA,內(nèi)阻約10。),微安表(量程lOOpiA,內(nèi)阻4待測,約IkQ),滑動變阻器
R(最大阻值10。),定值電阻&(阻值10。),開關(guān)S,導(dǎo)線若干。
—@—
(1)在答題卡上將圖中所示的器材符號連線,畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖_____;
(2)某次測量中,微安表的示數(shù)為90.0“A,電流表的示數(shù)為9.00mA,由此計算出微安表內(nèi)阻4=
【答案】見解析990
【詳解】(1)口]為了準(zhǔn)確測出微安表兩端的電壓,可以讓微安表與定值電阻&并聯(lián),再與電流表串聯(lián),通
過電流表的電流與微安表的電流之差,可求出流過定值電阻及的電流,從而求出微安表兩端的電壓,進(jìn)而
求出微安表的內(nèi)電阻,由于電源電壓過大,并且為了測量多組數(shù)據(jù),滑動電阻器采用分壓式解法,實(shí)驗(yàn)電
路原理圖如圖所示
(2)[2]流過定值電阻凡的電流
I=IA-IG=9.00mA-0.09mA=8.91mA
加在微安表兩端的電壓
U=/&=8.91x10-2V
微安表的內(nèi)電阻
9.(2017.全國?高考真題)某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路測量一微安表(量程為100nA,內(nèi)阻大約為2500Q)
的內(nèi)阻.可使用的器材有:兩個滑動變阻器R/、&(其中一個阻值為20。,另一個阻值為2000。);電阻箱
凡(最大阻值為99999.9。);電源E(電動勢約為L5V);單刀開關(guān)Si和S2。C、。分別為兩個滑動變阻器
的滑片。
(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實(shí)物連線;
(2)完成下列填空:
①R/的阻值為Q(填“20”或“2000”)。
②為了保護(hù)微安表,開始時將R/的滑片C滑到接近圖(a)中滑動變阻器的端(填“左”或“右”)對
應(yīng)的位置;將R的滑片。置于中間位置附近。
③將電阻箱凡的阻值置于2500.00,接通Si.將R/的滑片置于適當(dāng)位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)&的滑片。的位置,
最終使得接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說明S2接通前8與。所在位置的電勢(填“相
等”或“不相等”)
④將電阻箱艮和微安表位置對調(diào),其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將R二的阻值置于2601.0Q時,在接通S2前后,
微安表的示數(shù)也保持不變.待測微安表的內(nèi)阻為Q(結(jié)果保留到個位)。
(3)寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議:0
【答案】見解析圖20左相等2550調(diào)節(jié)4上的分壓,盡可能使微安表接近
滿量程
【詳解】(1)口]實(shí)物連線如圖所示
(2)⑵滑動變阻器以采用分壓式接法,為了方便調(diào)節(jié)要選擇阻值較小的滑動變阻器。
[3]為了保護(hù)微安表,開始時將R的滑片C滑到滑動變阻器的左端對應(yīng)的位置。
⑷將電阻箱兄的阻值置于2500.0。,接通Si;將R/的滑片置于適當(dāng)位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)及的滑片。的位置;
最終使得接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說明S2接通前后在2。中無電流流過,可知B與。所在
位置的電勢相等。
[5]設(shè)滑片。兩側(cè)電阻分別為此/和及2,由8與。所在位置的電勢相等可知凡:RkR21:&2;同理,當(dāng)兄
和微安表對調(diào)時,仍有做4:昆=&/:R22;聯(lián)立兩式解得,%=2550。。
(3)[6]為了提高測量精度,應(yīng)調(diào)節(jié)已上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程。
10.(2021?浙江?高考真題)小李在實(shí)驗(yàn)室測量一電阻Rx的阻值。
(1)因電表內(nèi)阻未知,用如圖1所示的電路來判定電流表該內(nèi)接還是外接。正確連線后,合上開關(guān)S,將
滑動變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關(guān)K擲到1,電壓表的讀數(shù)L=L65V,電流表的示數(shù)如圖
2所示,其讀數(shù)人=A;將K擲到2,電壓表和電流表的讀數(shù)分別為。2=L75V,/1=0.33Ao
由此可知應(yīng)采用電流表(填“內(nèi)”或“外”)接法。
(2)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小李進(jìn)一步嘗試用其它方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①器材間連線如圖3所示,請在虛線框中畫出對應(yīng)的電路圖.
M3
②先將單刀雙擲開關(guān)擲到左邊,記錄電流表讀數(shù),再將單刀雙擲開關(guān)挪到右邊,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電
流表的讀數(shù)與前一次盡量相同,電阻箱的示數(shù)如圖3所示。則待測電阻R.=。。此方法
(填“有”或“無”)明顯的實(shí)驗(yàn)誤差,其理由是。
【答案】0.34見解析外5有電阻箱的最小分度與待測電阻比較接近(或其
它合理解釋)
【詳解】(1)口]由電流表的表盤可知電流大小為0.34A
⑵電壓表的百分比變化為
Z7i=hZi^Fxl00%=6-0%
電流表的百分比變化為
034-033
%=匕置3x100%=3.0%
因此可知電壓表的示數(shù)變化更明顯,說明電流表的分壓更嚴(yán)重,因此不能讓電流表分壓,采用外接法
(2)①[3]電路圖如圖
電阻箱,
②[4]兩次實(shí)驗(yàn)中電路電流相同,因此可有
[一EE
RA+r+RxRA+r+R0
可得
讀數(shù)可得
R,=5Q
[5]⑹電阻箱的最小分度和待測阻值阻值接近,這樣測得的阻值不夠精確,如待測電阻阻值為5.4。,則實(shí)驗(yàn)
只能測得其為&=5。,誤差較大。
11.(2020?海南?統(tǒng)考高考真題)在測量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中,提供的實(shí)驗(yàn)器材如下:電壓表V1(量程3V,
內(nèi)阻q=3.0k。),電壓表V?(量程5V,內(nèi)阻&=5.0kC),滑動變阻器R(額定電流L5A,最大阻值W0Q),
待測定值電阻段,電源E(電動勢6.0V,內(nèi)阻不計),單刀開關(guān)S,導(dǎo)線若干:
回答下列問題:
(I)實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)采用接法(填“限流”或“分壓”);
(2)將虛線框中的電路原理圖補(bǔ)充完整.
(3)根據(jù)下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(Q、S分別為電壓表V1、V?的示數(shù)),在圖(a)給出的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)
點(diǎn),并繪制S-q圖像
測量次數(shù)12345
UJV1.001.502.002.503.00
U21V1.612.413.214.024.82
(4)由s-q圖像得到待測定值電阻的阻值&=
圖(a)圖(b)
。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);
(5)完成上述實(shí)驗(yàn)后,若要繼續(xù)采用該實(shí)驗(yàn)原理測定另一個定值電阻4(阻值約為7000)的阻值,在不
額外增加器材的前提下,要求實(shí)驗(yàn)精度盡可能高,請在圖(b)的虛線框內(nèi)畫出你改進(jìn)的電路圖.
【答案】分壓1.83xl03
【詳解】電壓表Y和七串聯(lián)再和V。并聯(lián),并聯(lián)的總電阻遠(yuǎn)大于滑動變阻器電阻,為了調(diào)節(jié)變阻器時,
電表示數(shù)變化明顯,且能獲得更多組數(shù)據(jù),應(yīng)選擇分壓接法。
(2)⑵完整的電路圖,如圖所示
(3)[3]根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制的心-5圖像,如圖所示
ri
變形得
則圖線的斜率為
k=^
根據(jù)S-q圖像可得斜率
「?82461“I
3.00-1.00
則有
1.61=
4
代入[3.0kC,解得
3
7?A=1.83X10Q
(5)[5]因待測電阻Ry(阻值約為700。)的阻值較小,若直接與電壓表Vi串聯(lián),則所分得的電壓過小,不
利于測量,故待測電阻Ry應(yīng)與Rx串聯(lián),當(dāng)成一整體測出其電阻,再扣除Rx即可,電壓表Vi與兩電阻串聯(lián),
整體與V2并聯(lián),兩電表讀數(shù)均能超過量程的一半,誤差較小,改進(jìn)后的電路圖如下圖所示
12.(2018?全國?高考真題)一課外實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值.圖中&為標(biāo)準(zhǔn)定
值電阻(R尸20.0。);電壓表可視為理想電壓表;Si為單刀開關(guān),S2為單刀雙擲開關(guān);E為電源;R為滑動變
阻器.采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn):
(1)按照實(shí)驗(yàn)原理線路圖(a),將圖(b)中實(shí)物連線.
(2)將滑動變阻器滑動端置于適當(dāng)?shù)奈恢?,閉合Si.
⑶將開關(guān)S2擲于1端,改變滑動變阻器滑動端的位置,記下此時電壓表的示數(shù)U/;然后將S2擲于2端,
記下此時電壓表的示數(shù)U2.
(4)待測電阻阻值的表達(dá)式Rx=(用心、5、%表示).
(5)重復(fù)步驟(3),得到如下數(shù)據(jù).
12345
Ui/N0.250.300.360.400.44
IhIV0.861.031.221.361.49
3.443.433.393.403.39
U\
(6)利用上述5次測量所得色的平均值,求得R=
x0.(保留1位小數(shù))
【答案】T)R°48.2
【詳解】(1)山按照實(shí)驗(yàn)原理線路圖實(shí)物連線如圖所示:
(2)[2]根據(jù)部分電路歐姆定律和串聯(lián)電路特點(diǎn)可得:/=Jf,解得:
Ko5+K
6="斗
(3)[3]彳的平均值為3型+3.43+3.:9+3.40+3.39=3.41V,代入得:
。25
6=(3.41-1)x20.
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