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物理必考在用电压表.电流表测电阻的试验中.假定电压表和电流表是准确的

2024-01-14 12:03:51信息公告706

在用电压表、电流表测电阻的试验中,假定电压表和电流表是准确的,但由于实验电路的不完善,也会给实验结果带来误差.例如,用图1所示电路测一阻值为1.80千欧的标准电阻R值时,实际测得的阻值为1.00千欧;而用图2所示电路测量时,实际测得的阻值为2.00千欧.xaL物理好资源网(原物理ok网)

通过分析上述两个不完善的实验电路可以找到产生误差的原因.而针对误差产生的原因,设计实验电路并通过合理的实验步骤,可以大大减小实验误差.例如,用图3所示电路(图中G为灵敏电流表,当通过它的小电流有很小的变化时,它就能指示出来),按一定的实验步骤测电阻R值时,可使测量结果非常接近1.80千欧.xaL物理好资源网(原物理ok网)

根据上述内容,完成下列要求:xaL物理好资源网(原物理ok网)

(1)分别说明图1和图2所示实验电路给实验结果带来误差的原因.xaL物理好资源网(原物理ok网)

(2)说明图2中虚线框内电路的作用.xaL物理好资源网(原物理ok网)

(3)比较图3和图1所示实验电路,说明减小误差的基本方法.xaL物理好资源网(原物理ok网)

(4)写出按图3测定R阻值的实验步骤.

试题答案

解:(1)图1属于电流表的外接,电压表测得的R两端的电压比实际电压偏小,电流表测得的电流比实际电流偏大,所以测得的电阻阻值比实际的阻值偏小.xaL物理好资源网(原物理ok网)

图2属于电流表的内接,此时电压表测得电压比实际电压偏大,电流表测得的电流比实际电流偏小,所以测得的阻值比实际阻值偏大.xaL物理好资源网(原物理ok网)

(2)虚线框内电路的作用:用来改变R两端的电压和保护电路.xaL物理好资源网(原物理ok网)

(3)图3中的灵敏电流计的作用主要是用来测量流过点压表的电流,用电流表的示数减去灵敏电流计的示数就可以认为是流过电阻R的实际电流,从而减小误差.xaL物理好资源网(原物理ok网)

(4)实验步骤:xaL物理好资源网(原物理ok网)

a、先闭合K1,K,断开K2,此时灵敏电流计测的是通过电压表的电流,电流表此时是测得流过电压表和电阻R的总电流,用电流表的示数减去灵敏电流计的示数就是流过R的实际电流,记作I;xaL物理好资源网(原物理ok网)

b、再断开K1,闭合K,K2,此时电压表测得的电压值就是R两端的实际电压值,记作U;xaL物理好资源网(原物理ok网)

c、由R=即可的出R的实际电阻值.xaL物理好资源网(原物理ok网)

d、调节滑动变阻器来改变R两端的电压,多做几组数据,分别计算得出R的阻值,最后取平均值即为R的实际阻值!xaL物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由于电流表不可能绝对零电阻,电压表也不可能无限电阻,所以当电流表被接入电路钟后其两端也会分的一定的电压,电压表也会流过一定的电流,据此分析解答.xaL物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据滑动变阻器的作用进行分析解答.xaL物理好资源网(原物理ok网)

(3)结合图3可知,电流表的示数减去灵敏电流计的示数就可以认为是流过电阻R的实际电流.xaL物理好资源网(原物理ok网)

(4)结合电路图,根据伏安法测电阻的实验写出实验步骤.xaL物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了伏安法测电阻实验的误差分析和减小误差的方法,以及实验步骤的设计;关键是对电路的分析和对实验的掌握,是一道较难的习题.xaL物理好资源网(原物理ok网)