熱點(diǎn)專題5 第42講 電阻測(cè)量的常用方法_第1頁(yè)
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金版教程一輪復(fù)習(xí)物理(創(chuàng)新版)第42講電阻測(cè)量的常用方法熱點(diǎn)概述電阻測(cè)量是高考中的重點(diǎn)和難點(diǎn),在歷年電學(xué)實(shí)驗(yàn)考查中所占比例非常高,該實(shí)驗(yàn)涉及面廣,綜合性強(qiáng),對(duì)考生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力要求較高,本專題除講述常用的伏安法外,又給出了等效替代法、半偏法、電橋法等思想方法。熱點(diǎn)一伏安法測(cè)電阻1伏安法測(cè)電阻的原理:部分電路歐姆定律R。2電表的靈活應(yīng)用若電流表或電壓表量程不夠可以對(duì)電表進(jìn)行改裝或加保護(hù)電阻以防電流太大,下面是電表改裝或替代的設(shè)計(jì)方案。(1)內(nèi)阻已知的電壓表相當(dāng)于小量程的電流表;(2)內(nèi)阻已知的電流表則相當(dāng)于小量程的電壓表;(3)靈敏電流計(jì)串大電阻改裝成電壓表;(4)靈敏電流計(jì)并小電阻改裝成電流表;(5)電阻箱與電流表串聯(lián)相當(dāng)于電壓表;(6)電阻箱與電壓表并聯(lián)相當(dāng)于電流表;(7)內(nèi)阻較小的電源串聯(lián)定值電阻相當(dāng)于內(nèi)阻較大的電源。例1用伏安法測(cè)定一個(gè)待測(cè)電阻Rx的阻值(阻值約為200 ),實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:電池組E:電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻不計(jì);電流表A1:量程015 mA,內(nèi)阻約為100 ;電流表A2:量程0300 A,內(nèi)阻為1000 ;滑動(dòng)變阻器R1:阻值范圍020 ,額定電流2 A;電阻箱R2:阻值范圍09999 ,額定電流1 A;開關(guān)S、導(dǎo)線若干。要求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量Rx的阻值,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)為了測(cè)量待測(cè)電阻兩端的電壓,可以將電流表_(填寫器材代號(hào))與電阻箱串聯(lián),并將電阻箱阻值調(diào)到_ ,這樣可以改裝成一個(gè)量程為3.0 V的電壓表。(2)在圖1中畫出完整測(cè)量Rx阻值的電路圖,并在圖中標(biāo)明器材代號(hào)。(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,兩表的示數(shù)如圖所示,可讀出電流表A1的示數(shù)是_ mA,電流表A2的示數(shù)是_ A,測(cè)得待測(cè)電阻Rx的阻值是_ 。解析(1)為測(cè)量待測(cè)電阻兩端的電壓,可以將A2和R2串聯(lián)起來(lái)改裝成電壓表,改裝成的電壓表量程為3 V,則電阻箱阻值R2RA2 1000 9000 。(2)因?yàn)楦难b后的電壓表內(nèi)阻已知,故電流表A1外接可減小系統(tǒng)誤差,R1阻值較小,故滑動(dòng)變阻器采用分壓電路。(3)由圖2可知,電流表A1的示數(shù)為8.0 mA,電流表A2的示數(shù)是150 A,待測(cè)電阻阻值為Rx 191 。答案(1)A29000(2)電路如圖所示(3)8.0150191在實(shí)驗(yàn)中缺少合適的電壓表或電流表時(shí),可用內(nèi)阻已知的電壓表或電流表并聯(lián)或串聯(lián)上定值電阻或電阻箱進(jìn)行改裝。例2某研究小組要測(cè)量電壓表V1的內(nèi)阻r1,要求方法簡(jiǎn)捷,有盡可能高的測(cè)量精度,并能測(cè)得多組數(shù)據(jù),現(xiàn)提供如下器材:A電壓表V1:量程3 V,內(nèi)阻r1待測(cè)(約2000 )B電壓表V2:量程6 V,內(nèi)阻r24000 C電壓表V3:量程4 V,內(nèi)阻r310000 D電流表A1:量程0.6 A,內(nèi)阻r40.05 E滑動(dòng)變阻器R0:總電阻約50 F電源E:電動(dòng)勢(shì)15 V,內(nèi)阻很小G開關(guān)S、導(dǎo)線若干(1)請(qǐng)從所給器材中選出適當(dāng)?shù)钠鞑?,設(shè)計(jì)電路,在虛線框中畫出電路圖,標(biāo)明所用器材的符號(hào)。(2)根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路圖,寫出待測(cè)電壓表V1的內(nèi)阻r1的表達(dá)式,即r1_,式中各符號(hào)的意義是_。解析(1)由待測(cè)電壓表的量程和內(nèi)阻分析可知,通過(guò)待測(cè)電壓表的最大電流約為 A1.5103 A,該電流遠(yuǎn)小于電流表的量程,因此電流表不能用,應(yīng)將內(nèi)阻已知的電壓表用作電流表。如果選擇電壓表V3,當(dāng)電壓表V3達(dá)到滿量程時(shí),待測(cè)電壓表的示數(shù)約為0.8 V,偏轉(zhuǎn)角度達(dá)不到滿量程的三分之一,因此應(yīng)選擇電壓表V2用作電流表。又由于滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電壓表的內(nèi)阻,則滑動(dòng)變阻器用分壓接法,電路設(shè)計(jì)如答圖所示。(2)由串聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律可知,待測(cè)電壓表的內(nèi)阻應(yīng)為r1r2,其中U1為電壓表V1的示數(shù),U2為電壓表V2的示數(shù),r2為電壓表V2的內(nèi)阻。答案(1)如圖所示(2)r2U1為電壓表V1的示數(shù),U2為電壓表V2的示數(shù),r2為電壓表V2的內(nèi)阻電路設(shè)計(jì)時(shí)的兩個(gè)技巧(1)電流表的靈活選用已知內(nèi)阻的電流表可做電壓表使用,在缺少合適的電壓表的情況下,常用電流表代替電壓表使用。(2)電壓表的靈活選用已知內(nèi)阻的電壓表可做電流表使用,在缺少合適的電流表的情況下,常用電壓表代替電流表使用。1(2019山東師范大學(xué)附中高考模擬)某同學(xué)用伏安法測(cè)量電阻Rx(約為100 )的阻值。準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材除了導(dǎo)線和開關(guān)外,還有下列器材:A電源(電動(dòng)勢(shì)E約為10 V,內(nèi)阻未知)B電流表A1(0200 mA,內(nèi)阻r10 )C電流表A2(0300 mA,內(nèi)阻約為15 )D電阻箱R(最大阻值999.9 ,符號(hào))E滑動(dòng)變阻器R1(010 ,額定電流5 A)F滑動(dòng)變阻器R2(01 k,額定電流0.5 A)(1)由于準(zhǔn)備的器材中沒有電壓表,需要用電流表改裝一個(gè)量程為10 V的電壓表,應(yīng)選電流表_(填寫器材前的字母序號(hào)),將選定的電流表與電阻箱_(填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”),并把電阻箱的阻值調(diào)至_ 。(2)實(shí)驗(yàn)要求待測(cè)電阻兩端的電壓能夠從零開始變化,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(填寫器材前的字母序號(hào))。(3)在下面的虛線框內(nèi)畫出電路圖,并標(biāo)上所用器材的代號(hào),要求盡量減小誤差。(4)某一次實(shí)驗(yàn)讀出電流表A1的示數(shù)I1146 mA,電流表A2的示數(shù)I2218 mA,待測(cè)電阻Rx_ (結(jié)果保留一位小數(shù))。答案(1)B串聯(lián)40(2)E(3)圖見解析(4)101.4解析(1)改裝用的電流表內(nèi)阻必須確定,故應(yīng)選電流表A1,即選B;改裝電壓表需要將電流表與電阻箱串聯(lián),改裝電壓表的量程:Umax10 V,電流表的內(nèi)阻:r10 ,滿偏電流:I1200 mA0.2 A,根據(jù)歐姆定律可得:UmaxI1(rR)10 V,可得電阻箱的阻值:R40 。(2)實(shí)驗(yàn)要求待測(cè)電阻兩端的電壓能夠從零開始變化,故選擇分壓式電路,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選最大阻值較小的E。(3)因?yàn)楦难b后的電壓表內(nèi)阻已知,故選擇將電流表A2外接,畫出電路圖如圖所示。(4)電流表A1的示數(shù)I1146 mA0.146 A,電流表A2的示數(shù)I2218 mA0.218 A,根據(jù)歐姆定律結(jié)合串、并聯(lián)電路特點(diǎn)可得:Rx 101.4 。2(2019吉林省長(zhǎng)春市二模)現(xiàn)要較準(zhǔn)確地測(cè)量量程為03 V、內(nèi)阻大約為3 k的電壓表V1的內(nèi)阻RV,實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:電流表A1(量程00.6 A,內(nèi)阻約0.1 );電流表A2(量程01 mA,內(nèi)阻約100 );電壓表V2(量程015 V,內(nèi)阻約15 k);定值電阻R1(阻值200 );定值電阻R2(阻值2 k);滑動(dòng)變阻器R3(最大阻值100 ,最大電流1.5 A);電源E1(電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻約0.5 );電源E2(電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻約0.5 );開關(guān)S,導(dǎo)線若干。(1)選用上述的一些器材,甲、乙兩個(gè)同學(xué)分別設(shè)計(jì)了圖甲、乙兩個(gè)電路。在圖甲的電路中,電源選擇E1,則定值電阻R應(yīng)該選擇_;在圖乙的電路中,電源選擇E2,電流表應(yīng)該選擇_。(填寫對(duì)應(yīng)器材的符號(hào))(2)根據(jù)圖甲電路,多次測(cè)量得到多組電壓表V1和V2的讀數(shù)U1、U2,用描點(diǎn)法得到U1U2圖象,若圖象的斜率為k1,定值電阻的阻值為R,則電壓表V1的內(nèi)阻RV_;根據(jù)圖乙電路,多次測(cè)量得到多組電壓表V1和電流表A的讀數(shù)U1、I,用描點(diǎn)法得到U1I圖象,若圖象的斜率為k2,則電壓表V1的內(nèi)阻RV_。(用題中所給字母表示)(3)從實(shí)驗(yàn)測(cè)量精度的角度分析,用圖_電路較好,原因是_。答案(1)R2A2(2)Rk2(3)乙圖甲中V2的相對(duì)誤差較大解析(1)在圖甲的電路中,由于電源電動(dòng)勢(shì)為6 V,電阻R起到串聯(lián)分壓的作用,應(yīng)該選擇阻值為2 k的定值電阻R2;在圖乙的電路中,通過(guò)電壓表的最大電流為1 mA,所以電流表應(yīng)選擇量程01 mA的A2。(2)在圖甲的電路中,電阻R兩端的電壓為U2U1,通過(guò)電阻R的電流為I根據(jù)歐姆定律有RV,變形得U1U2,由k1可得:RVR;在圖乙中根據(jù)歐姆定律可得:U1IRV,即RVk2。(3)兩個(gè)電路都沒有由儀器引起的系統(tǒng)誤差,但用甲圖測(cè)量時(shí),電壓表V2的電壓變化范圍約為05 V,用量程為15 V的電壓表V2讀數(shù),相對(duì)誤差較大,所以用乙圖較好。熱點(diǎn)二等效替代法測(cè)電阻1電流等效替代該方法的實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)按如圖電路圖連接好電路,并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于a端。(2)閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑片P,使電流表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢茫浵麓藭r(shí)電流表的示數(shù)為I。(3)斷開開關(guān)S2,再閉合開關(guān)S3,保持滑動(dòng)變阻器滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為I。(4)此時(shí)電阻箱連入電路的阻值R0與未知電阻Rx的阻值等效,即RxR0。(5)電路可以是限流電路,根據(jù)實(shí)際情況也可以是分壓電路。2電壓等效替代該方法的實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)按如圖電路圖連好電路,并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于a端。(2)閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?,記下此時(shí)電壓表的示數(shù)為U。(3)斷開S2,再閉合S3,保持滑動(dòng)變阻器滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表的示數(shù)仍為U。(4)此時(shí)電阻箱連入電路的阻值R0與未知電阻Rx的阻值等效,即RxR0。(5)該實(shí)驗(yàn)也可用分壓式電路。為了測(cè)定電流表的內(nèi)阻,某同學(xué)采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路。其中:是待測(cè)電流表,量程為300 A,內(nèi)阻約為100 是標(biāo)準(zhǔn)電流表,量程為200 AR1是電阻箱,阻值范圍為0999.9 R2是滑動(dòng)變阻器R3是保護(hù)電阻E是電池組,電動(dòng)勢(shì)為6 V,內(nèi)阻不計(jì)S1是單刀單擲開關(guān),S2是單刀雙擲開關(guān)(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器采用的是_(填“分壓”或“限流”)接法。請(qǐng)根據(jù)圖1所示電路的實(shí)物圖在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。(2)請(qǐng)將該同學(xué)的操作補(bǔ)充完整:連接好電路,將滑動(dòng)變阻器R2的滑片移到最_(填“左端”或“右端”);將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)a處,接通開關(guān)S1;調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2,使電流表的讀數(shù)是150 A。將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)b處,_,使電流表的讀數(shù)仍是150 A。若此時(shí)電阻箱各旋鈕的位置如圖2所示,則待測(cè)電流表的內(nèi)阻Rg_ 。(3)上述實(shí)驗(yàn)中,無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置,都要保證兩只電流表的安全。在下面提供的四個(gè)電阻中,保護(hù)電阻R3應(yīng)選用_(填寫阻值前相應(yīng)的字母)。A300 k B30 k C15 k D150 k解析(1)根據(jù)題圖,滑動(dòng)變阻器采用的是限流接法,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。(2)連接好電路,閉合開關(guān)前須將滑動(dòng)變阻器R2的滑片移到阻值最大處,即左端;將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)b處,保持R2不變,調(diào)節(jié)電阻箱R1,使電流表的讀數(shù)仍是150 A;待測(cè)電流表的內(nèi)阻等于電阻箱讀數(shù),即Rg810 61 30.1 86.3 。(3)實(shí)驗(yàn)中,無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置,都要保證兩只電流表的安全,當(dāng)R20時(shí),R330 k。故保護(hù)電阻R3應(yīng)選用B。答案(1)限流 圖見解析(2)左端 保持R2不變,調(diào)節(jié)電阻箱R186.3(3)B等效替代法可以將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,在物理中應(yīng)用很多,以前學(xué)過(guò)的合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、合力與分力的關(guān)系等都屬于等效替代關(guān)系。1電流表A1的量程為0200 A、內(nèi)電阻約為500 ,現(xiàn)要測(cè)其內(nèi)阻,除若干開關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下:電流表A2:與A1規(guī)格相同;滑動(dòng)變阻器R1:阻值020 ;電阻箱R2:阻值09999 ;保護(hù)電阻R3:阻值約為3 k;電源:電動(dòng)勢(shì)E約1.5 V、內(nèi)電阻r約2 。(1)如圖所示,某同學(xué)想用替代法測(cè)量電流表內(nèi)阻,設(shè)計(jì)了部分測(cè)量電路,在此基礎(chǔ)上請(qǐng)你將滑動(dòng)變阻器接入電路中,使實(shí)驗(yàn)可以完成。(2)電路補(bǔ)充完整后,請(qǐng)你完善以下測(cè)量電流表A1內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟。先將滑動(dòng)變阻器R1的滑動(dòng)端移到使電路安全的位置,再把電阻箱R2的阻值調(diào)到_(填“最大”或“最小”)。閉合開關(guān)S1、S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,使兩電流表的指針在滿偏附近,記錄電流表A2的示數(shù)I。斷開S1,保持S閉合、R1不變,再閉合S2,調(diào)節(jié)R2,使電流表A2的示數(shù)_,讀出此時(shí)電阻箱的阻值R0,則電流表A1的內(nèi)阻r_。答案(1)圖見解析(2)最大再次為I(或仍為I)R0解析(1)滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電流表內(nèi)阻,因此應(yīng)采用分壓接法,電路圖如圖所示。(2)實(shí)驗(yàn)前R2的阻值應(yīng)該調(diào)節(jié)到最大,以保證電表安全;替代法最簡(jiǎn)單的操作是讓A2示數(shù)不變,則可直接從R2的讀數(shù)得到電流表的內(nèi)阻值。2(2019河南安陽(yáng)二模)為了測(cè)量一電壓表V的內(nèi)阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路。其中V0是標(biāo)準(zhǔn)電壓表,R0和R分別是滑動(dòng)變阻器和電阻箱,S和S1分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀單擲開關(guān),E是電源。(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,根據(jù)如圖1所示的實(shí)驗(yàn)原理圖將如圖2所示的實(shí)物圖連接完整。(2)實(shí)驗(yàn)步驟如下:將S撥向接點(diǎn)1,接通S1,調(diào)節(jié)_,使待測(cè)表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置,記下此時(shí)_的讀數(shù)U;然后將S撥向接點(diǎn)2,保持R0不變,調(diào)節(jié)_,使_,記下此時(shí)R的讀數(shù);多次重復(fù)上述過(guò)程,計(jì)算R讀數(shù)的_,即為待測(cè)電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值。(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得電壓表的阻值可能與真實(shí)值之間存在誤差,除偶然誤差因素外,還有其他可能的原因,請(qǐng)寫出其中一種可能的原因:_。答案(1)圖見解析(2)R0標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0R標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0的示數(shù)仍為U平均值(3)電阻箱阻值不連續(xù);電流通過(guò)電阻發(fā)熱導(dǎo)致電阻阻值發(fā)生變化;電源連續(xù)使用較長(zhǎng)時(shí)間,電動(dòng)勢(shì)降低,內(nèi)阻增大等解析(1)實(shí)物圖連線如圖:(2)將S撥向接點(diǎn)1,接通S1,調(diào)節(jié)R0,使待測(cè)表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置,記下此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0的讀數(shù)U;然后將S撥向接點(diǎn)2,保持R0不變,調(diào)節(jié)R,使標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0的示數(shù)仍為U,記下此時(shí)R的讀數(shù);多次重復(fù)上述過(guò)程,計(jì)算R讀數(shù)的平均值,即為待測(cè)電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值。(3)測(cè)量值和真實(shí)值之間存在誤差的原因:電阻箱阻值不連續(xù);電流通過(guò)電阻發(fā)熱導(dǎo)致電阻阻值發(fā)生變化;電源連續(xù)使用較長(zhǎng)時(shí)間,電動(dòng)勢(shì)降低,內(nèi)阻增大等。熱點(diǎn)三半偏法測(cè)(電表的)電阻一、電流表半偏法1測(cè)量原理測(cè)量電路如圖所示。(1)電阻箱R未接入電路時(shí),調(diào)節(jié)R的大小,使電流表滿偏。(2)閉合S2后,R大小不變,改變電阻箱R的阻值,使電流表半偏。(3)由于Ig很小,所以R連入電路的有效電阻很大,在開關(guān)S2閉合前后,回路中的總電阻變化很小,總電流近似不變,仍看做Ig,當(dāng)電流表半偏時(shí),流過(guò)電阻箱R的電流與流過(guò)電流表的電流相等,則RgR。2注意事項(xiàng)(1)滑動(dòng)變阻器R的阻值很大,在閉合S1前,其有效阻值應(yīng)調(diào)至最大。(2)電阻箱R不能用滑動(dòng)變阻器替代。(3)測(cè)電流表的內(nèi)阻時(shí),在S2閉合后,不能再調(diào)節(jié)R,以保持電路中總電阻近似不變,總電流仍看做Ig。(4)測(cè)電流表的內(nèi)阻時(shí),必須確保RRg。3誤差分析利用“半偏法”測(cè)出電流表的內(nèi)阻RgR。事實(shí)上,在S2閉合后,電路結(jié)構(gòu)已發(fā)生變化,導(dǎo)致電路中的總電阻R總減小,由閉合電路歐姆定律知,電路中的總電流增大,大于Ig,當(dāng)通過(guò)電流表的電流為時(shí),流過(guò)電阻箱R的電流大于,故RRV,從而造成RV的測(cè)量值偏大。半偏電壓法適于測(cè)量?jī)?nèi)阻較大的電壓表的電阻。注意:半偏法是測(cè)量電表電阻的常用方法,不過(guò)有時(shí)不一定需要使指針半偏,偏、偏時(shí)可以根據(jù)分壓或分流規(guī)律利用比例求解。例1(2019福建漳州二模)某實(shí)驗(yàn)小組想組裝一個(gè)雙量程(3 V、15 V)的電壓表,提供的器材如下:A電流表:滿偏電流為300 A,內(nèi)阻未知;B干電池E:電動(dòng)勢(shì)為3 V,內(nèi)阻未知;C滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值約為5 k,額定電流為1 A;D滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值約為16 k,額定電流為0.5 A;E電阻箱R0:09999.9 ;F定值電阻R3:40 k,額定電流為0.1 A;G開關(guān)兩個(gè),導(dǎo)線若干。(1)若用右圖所示電路測(cè)量電流表的電阻,則滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用_(選填“C”或“D”)。(2)將開關(guān)S1、S2都斷開,連接好實(shí)物圖,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻達(dá)到最大后,接通開關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表的指針示數(shù)為200 A;閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值為100 時(shí)電流表的指針示數(shù)為100 A,則電流表的內(nèi)阻為_ 。(3)在虛線框中畫出雙量程電壓表的電路原理圖,并標(biāo)明所選的器材和量程,其中R0應(yīng)取值為_ k。解析(1)由圖可知,本實(shí)驗(yàn)中采用半偏法確定表頭內(nèi)阻,為了減小并聯(lián)電阻箱后對(duì)電流的影響,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇總阻值較大的D。(2)閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值為100 時(shí)電流表的示數(shù)為100 A,則此時(shí)電流表半偏,電阻箱分流100 A;根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可知,電流表的內(nèi)阻為100 。(3)把電流表改裝成電壓表要將電阻與電流表串聯(lián),量程越大,串聯(lián)的電阻越大,所以電路圖如圖。電流表G與電阻箱串聯(lián)改裝成的電壓表量程為3 V,則有:Ig(RgR0)3即300106(100R0)3解得:R09900 9.9 k。答案(1)D(2)100(3)圖見解析9.9用半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻時(shí),若在干路上再串聯(lián)一量程合適的電流表,運(yùn)用合理的計(jì)算可消除系統(tǒng)誤差。例2(2019四川省宜賓市二診)現(xiàn)有一量程為3 V的電壓表,內(nèi)阻約為6000 。為了較準(zhǔn)確地測(cè)量其內(nèi)阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,按此電路可以測(cè)出電壓表的內(nèi)阻。(1)試根據(jù)圖甲所示的電路圖,補(bǔ)充完成圖乙所示的實(shí)物圖的連線。(2)若電阻箱R1、滑動(dòng)變阻器R2各有兩個(gè)可供選擇。電阻箱R1:a.0999.9 ;b.09999.9 滑動(dòng)變阻器R2:c.最大阻值20 ;d.最大阻值1700 為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,電阻箱R1應(yīng)選_(選填“a”或“b”),滑動(dòng)變阻器R2應(yīng)選_(選填“c”或“d”)。(3)該同學(xué)在開關(guān)都斷開的情況下,檢查電路連接無(wú)誤后,接通電路前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于_(選填“A”或“B”)端。(4)請(qǐng)按下面實(shí)驗(yàn)步驟依次操作,并補(bǔ)充完成步驟C。A閉合開關(guān)S1和開關(guān)S2;B調(diào)節(jié)電阻R2的阻值,使電壓表示數(shù)滿偏;C斷開開關(guān)S2,保持電阻_不變,調(diào)節(jié)電阻_的阻值,使電壓表示數(shù)半偏(選填“R1”或“R2”);D記錄數(shù)據(jù)并整理好器材。(5)按正確的實(shí)驗(yàn)步驟完成后,如果所得的電阻R1的阻值為5900.0 ,則被測(cè)電壓表的內(nèi)阻RV的測(cè)量值為_ ,該測(cè)量值_(選填“略大于”“略小于”或“等于”)實(shí)際值。解析(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物電路圖,如圖所示。(2)應(yīng)用半偏法測(cè)電壓表內(nèi)阻時(shí),串聯(lián)電阻箱阻值應(yīng)大于電壓表內(nèi)阻,因此電阻箱R1應(yīng)選擇b;由圖可知,滑動(dòng)變阻器作分壓器使用,應(yīng)選擇阻值較小的c。(3)滑動(dòng)變阻器采用分壓接法,為保護(hù)電路,閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于A端。(4)斷開開關(guān)S2,保持電阻R2不變,調(diào)節(jié)電阻R1的阻值,使電壓表示數(shù)半偏。(5)斷開開關(guān)S2后電壓表與電阻箱串聯(lián),流過(guò)它們的電流相等,由題意可知,它們兩端的電壓相等,由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知,電壓表內(nèi)阻等于電阻箱阻值,即電壓表內(nèi)阻為5900.0 ;斷開開關(guān)S2后,電路總電阻變大,由閉合電路歐姆定律可知,干路電流減小,分壓電路兩端電壓增大,當(dāng)電壓表半偏時(shí)電阻箱兩端電壓大于電壓表兩端電壓,由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知,電阻箱阻值大于電壓表內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)認(rèn)為電壓表內(nèi)阻等于電阻箱阻值,則電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值大于真實(shí)值。答案(1)圖見解析(2)bc(3)A(4)R2R1(5)5900.0略大于本題用半偏法測(cè)電壓表內(nèi)阻時(shí),若在電壓表V和電阻箱R1兩端再并聯(lián)一量程合適的電壓表,運(yùn)用合理的計(jì)算可消除系統(tǒng)誤差。1(2016全國(guó)卷)某同學(xué)利用圖a所示電路測(cè)量量程為2.5 V的電壓表的內(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(dòng)變阻器R1(最大阻值50 ),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5 k),直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V),開關(guān)1個(gè),導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下:按電路原理圖a連接線路;將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖a中最左端所對(duì)應(yīng)的位置,閉合開關(guān)S;調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表滿偏;保持滑動(dòng)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2.00 V,記下電阻箱的阻值。回答下列問(wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器_(填“R1”或“R2”)。(2)根據(jù)圖a所示電路將圖b中實(shí)物圖連線。(3)實(shí)驗(yàn)步驟中記錄的電阻箱阻值為630.0 ,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變。計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為_(結(jié)果保留到個(gè)位)。(4)如果此電壓表是由一個(gè)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(hào))。A100 A B250 A C500 A D1 mA答案(1)R1(2)如圖所示(3)2520(4)D解析(1)在保證電路安全的前提下,分壓式電路中的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用總阻值小的。(2)見答案圖。(3)電壓表示數(shù)為2.00 V,說(shuō)明電阻箱分壓為0.5 V,可知RV4R4630.0 2520 。(4)I滿1 mA。2某同學(xué)在進(jìn)行擴(kuò)大電流表量程的實(shí)驗(yàn)時(shí),需要知道電流表的滿偏電流和內(nèi)阻。他設(shè)計(jì)了一個(gè)用標(biāo)準(zhǔn)電流表G1來(lái)校對(duì)待測(cè)電流表G2的滿偏電流和測(cè)定G2內(nèi)阻的電路,如圖所示。已知G1的量程略大于G2的量程,圖中R1為滑動(dòng)變阻器,R2為電阻箱。該同學(xué)順利完成了這個(gè)實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程包含以下步驟,其合理的順序依次為_(填步驟的字母代號(hào))。A合上開關(guān)S2B分別將R1和R2的阻值調(diào)至最大C記下R2的最終讀數(shù)D反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2的阻值,使G1的示數(shù)仍為I1,使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半,此時(shí)R2的最終讀數(shù)為rE合上開關(guān)S1F調(diào)節(jié)R1使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度,此時(shí)G1的示數(shù)為I1,記下此時(shí)G1的示數(shù)(2)僅從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理上看,用上述方法得到的G2內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比_(填“偏大”“偏小”或“相等”)。(3)若要將G2的量程擴(kuò)大為I,并結(jié)合前述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量的結(jié)果,寫出須在G2上并聯(lián)的分流電阻R分的表達(dá)式,R分_。答案(1)BEFADC(2)相等(3)解析(1)實(shí)驗(yàn)首先要保證G1、G2不被燒壞,應(yīng)先將R1、R2的阻值調(diào)至最大;實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先用G1測(cè)G2的滿偏電流,然后用半偏法測(cè)G2的內(nèi)阻,這就要求合上S2與斷開S2兩種情況下G1的示數(shù)I1都為G2的滿偏電流Ig2;當(dāng)合上S2時(shí),G2的示數(shù)為,此時(shí)流過(guò)R2的電流也為,得R2Rg2r。綜上所述步驟為BEFADC。(2)由于S2閉合與斷開時(shí)干路電流不變,所以這種方法測(cè)量的G2的內(nèi)阻與真實(shí)值相等。(3)擴(kuò)大G2量程時(shí)原理如圖所示,有(II1)R分I1r,解得R分。熱點(diǎn)四電橋法測(cè)電阻在電阻的測(cè)量方法中,有一種很獨(dú)特的測(cè)量方法,那就是電橋法。其測(cè)量電路如圖所示,實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電阻箱R3,當(dāng)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等時(shí),R1和R3兩端的電壓相等,設(shè)為U1。同時(shí)R2和Rx兩端的電壓也相等,設(shè)為U2。根據(jù)歐姆定律有:,。由以上兩式解得:R1RxR2R3。這就是電橋平衡的條件,由該平衡條件可求出被測(cè)電阻Rx的阻值。(2017全國(guó)卷)某同學(xué)利用如圖a所示的電路測(cè)量一微安表(量程為100 A,內(nèi)阻大約為2500 )的內(nèi)阻??墒褂玫钠鞑挠校簝蓚€(gè)滑動(dòng)變阻器R1、R2(其中一個(gè)阻值為20 ,另一個(gè)阻值為2000 );電阻箱Rz(最大阻值為99999.9 );電源E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V);單刀開關(guān)S1和S2。C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)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:R1的阻值為_ (填“20”或“2000”)。為了保護(hù)微安表,開始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖a中滑動(dòng)變阻器的_端(填“左”或“右”)對(duì)應(yīng)的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近。將電阻箱Rz的阻值置于2500.0 ,接通S1。將R1的滑片置于適當(dāng)位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D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(shuō)明S2接通前B與D所在位置的電勢(shì)_(填“相等”或“不相等”)。將電阻箱Rz和微安表位置對(duì)調(diào),其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601.0 時(shí),在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變。待測(cè)微安表的內(nèi)阻為_ (結(jié)果保留到個(gè)位)。(3)寫出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議:_。解析(1)根據(jù)原理圖a,將圖b中的實(shí)物連線如圖所示。(2)滑動(dòng)變阻器R1在實(shí)驗(yàn)中為控制電路,且為分壓接法,應(yīng)選最大阻值小的滑動(dòng)變阻器,故R1的阻值為20 。為了保護(hù)微安表,S1閉合時(shí),微安表上的電壓為零,故開始時(shí)應(yīng)將R1的滑片C滑到滑動(dòng)變阻器的左端。接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,說(shuō)明S2閉合后,沒有電流流過(guò)S2,故B、D兩點(diǎn)的電勢(shì)相等。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,與Rz互換前后的電路如圖所示。 甲 乙由于B、D兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,對(duì)于圖甲,I1RAI2RI1Rz1I2R,即對(duì)于圖乙,I1Rz2I2R,I1RAI2R,即所以所以RA 2550 。(3)提高測(cè)微安表內(nèi)阻的精度,可減小系統(tǒng)誤差,如調(diào)節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程。答案(1)圖見解析(2)20左相等2550(3)調(diào)節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程電橋法的關(guān)鍵是在并聯(lián)的兩支路上找等勢(shì)點(diǎn),再利用同一支路串聯(lián)電路電壓和電阻成正比列方程。(2019江蘇南京、鹽城二模)在研究金屬電阻阻值與溫度的關(guān)系時(shí),為了能夠較準(zhǔn)確地測(cè)出金屬電阻的阻值,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。除了金屬電阻Rx外,還提供的實(shí)驗(yàn)器材有:學(xué)生電源E,靈敏電流計(jì),滑動(dòng)變阻器R、RP,定值電阻R1、R2,電阻箱R0,開關(guān)S,控溫裝置,導(dǎo)線若干。按照電路圖連接好電路后,將R0調(diào)至適當(dāng)數(shù)值,R的滑片調(diào)至最右端,RP的滑片調(diào)至最下端,閉合開關(guān)S;把R的滑片調(diào)至適當(dāng)位置,調(diào)節(jié)R0,并逐步減小RP的阻值,直到RP為零時(shí),電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),記錄R0的阻值和Rx的溫度;多次改變溫度,重復(fù)實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)完畢,整理器材。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答以下問(wèn)題:(1)上述中,電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí),a點(diǎn)電勢(shì)_(選填“大于”“等于”或“小于”)b點(diǎn)電勢(shì)。(2)某次測(cè)量時(shí),R0的旋鈕如圖乙所示,則R0的讀數(shù)為_。(3)用R0、R1、R2表示Rx,Rx_。(4)求出的阻值Rx和對(duì)應(yīng)溫度如下表所示:溫度t/35.040.045.050.055.0阻值Rx/58.359.460.661.762.8請(qǐng)?jiān)谌鐖D丙所示的坐標(biāo)紙上描繪出Rxt圖線。(5)本實(shí)驗(yàn)中RP的作用為_。答案(1)等于(2)40.0(3)(4)圖線見解析(5)保護(hù)電流計(jì)解析(1)當(dāng)電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí),沒有電流流過(guò)電流計(jì),電流計(jì)兩端電勢(shì)相等,即a點(diǎn)電勢(shì)等于b點(diǎn)電勢(shì)。(2)由圖乙可知,電阻箱阻值為:0100 410 01 00.1 40.0 (3)電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn),沒有電流流過(guò)電流計(jì),電橋平衡,由此可知:,則Rx;(4)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn),然后作出圖象如圖所示:(5)滑動(dòng)變阻器RP的作用是保護(hù)電流計(jì)。課時(shí)作業(yè)1電學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常需要測(cè)量電阻的阻值:(1)測(cè)電阻的方法有很多種,現(xiàn)在有一只標(biāo)“220 V40 W”的燈泡,它正常工作時(shí)的電阻為_ 。若用多用電表歐姆擋來(lái)測(cè)量這只燈泡的電阻,則測(cè)出的電阻值就_(填“大于”“等于”或“小于”)燈泡正常工作時(shí)的電阻值。(2)用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),測(cè)量該燈泡正常工作時(shí)的電阻值。A220 V交流電源B單刀雙擲開關(guān)一只C電阻箱一只(0999.9 ,額定電流0.5 A)D固定電阻一只(0.5 k,額定電流0.3 A)E交流電流表一只(00.3 A)請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出電路原理圖。答案(1)1210小于(2)圖見解析解析(1)正常工作時(shí)的電壓為額定電壓,根據(jù)P,可得R1210 ;燈泡在正常工作時(shí)發(fā)熱,燈絲電阻率增大,電阻增大,因而用多用電表歐姆擋測(cè)量出的阻值小于正常工作時(shí)的電阻值。(2)應(yīng)用替代法。因電阻箱的最大阻值小于燈泡正常工作電阻值,故應(yīng)串聯(lián)一固定電阻,電路原理圖如圖。2(2019兩湖八市十二校聯(lián)合二模)某物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測(cè)量一待測(cè)電阻的阻值??蛇x用的器材(代號(hào))與規(guī)格如下:電流表A1(量程250 mA,內(nèi)阻r1為5 );標(biāo)準(zhǔn)電流表A2(量程300 mA,內(nèi)阻r2約為5 );待測(cè)電阻R1(阻值約為100 );滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值10 );電源E(電動(dòng)勢(shì)約為10 V,內(nèi)阻r約為1 );單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干。(1)要求方法簡(jiǎn)捷,并能測(cè)多組數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)谙旅娴姆娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路原理圖,并標(biāo)明每個(gè)器材的代號(hào)。(2)用測(cè)得的量表示待測(cè)電阻R1的計(jì)算公式是R1_。答案(1)圖見解析(2)(I1、I2分別為A1、A2的示數(shù))解析 (1)實(shí)驗(yàn)器材中沒有電壓表,可用A1與待測(cè)電阻并聯(lián),間接測(cè)量待測(cè)電阻兩端電壓,待測(cè)電阻阻值約為100 ,滑動(dòng)變阻器最大阻值為10 ,為測(cè)出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。(2)實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量出電流表A1、A2的示數(shù)I1、I2;則待測(cè)電阻的阻值R1。3(2019湖北七市州教研協(xié)作體高三聯(lián)考)某同學(xué)利用如圖所示的電路測(cè)量一微安表(量程為100 A,內(nèi)阻為幾千歐)的內(nèi)阻,可使用的器材有:電阻箱RA(最大阻值為99999.9 )和RB(最大阻值為9999.9 );電源E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V,內(nèi)阻不計(jì));單刀開關(guān)S1和S2,完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空:(1)為了保護(hù)微安表,開始時(shí)將電阻箱RA的阻值調(diào)至最大;(2)閉合S1,斷開S2,逐步減小電阻箱RA的阻值,使微安表滿偏,此時(shí)電阻箱RA的讀數(shù)為12000.6 ;(3)斷開S1,將電阻箱RA的讀數(shù)調(diào)整為4000.2 ,將電阻箱RB的阻值調(diào)至_(選填“最大”或“最小”),再閉合S1和S2,然后調(diào)整電阻箱RB的阻值,使微安表重新達(dá)到滿偏,這時(shí)電阻箱RA兩端的電壓與(2)中相比_(選填“改變”或“不變”);(4)此時(shí)電阻箱RB的讀數(shù)為1450.6 ,則由此可知待測(cè)微安表的內(nèi)阻為_ ,電源的電動(dòng)勢(shì)為_ V(電動(dòng)勢(shì)的結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。答案(3)最小不變(4)2901.21.49解析(3)只閉合S1時(shí),RA12000.6 ,微安表滿偏,則有:EIm(RARA),再閉合S1和S2,且電阻箱調(diào)到RA4000.2 時(shí),電阻減小,則其兩端的電壓減小,則微安表兩端的電壓增大,則只能減小RB兩端的電壓,則RB應(yīng)調(diào)到最小;由于仍然要使微安表滿偏,所以微安表兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,電阻箱RA兩端的電壓與(2)中相比不變。(4)上述兩種情況下,由于微安表均是滿偏,所以有:只閉合S1時(shí),RA12000.6 ,則有:EIm(RARA);閉合S1和S2時(shí),E(Im)RAImRA(此式中RA4000.2 、RB1450.6 、Im100106 A),聯(lián)立以上幾式求得:RA2901.2 ,E1.49 V。4(2019四川德陽(yáng)二診)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量電壓表的內(nèi)阻和電阻絲的電阻,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:兩節(jié)干電池、電阻箱R0、粗細(xì)均勻的電阻絲、與電阻絲接觸良好的滑動(dòng)觸頭P、開關(guān)、靈敏電流計(jì)(靈敏電流計(jì)的零刻度在表盤正中央)、待測(cè)電壓表、導(dǎo)線。他進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)操作:(1)按原理圖將如圖2所示的實(shí)物圖連接成完整電路,請(qǐng)你幫他完成實(shí)物連線。(2)先將電阻箱的阻值調(diào)至最大,將滑動(dòng)觸頭P移至電阻絲的正中間位置。(3)閉合開關(guān)K,將電阻箱的阻值逐漸減小,當(dāng)電阻箱的阻值為R0時(shí),靈敏電流計(jì)示數(shù)為0,可知電壓表內(nèi)阻RV_。(4)將電阻箱的阻值調(diào)至0,將cd導(dǎo)線斷開,然后將滑動(dòng)觸頭P移至最左端。此時(shí)電壓表的示數(shù)為U,靈敏電流計(jì)的示數(shù)為I,則電阻絲的電阻為_,測(cè)得的電阻值_(填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”)。答案(1)圖見解析(3)R0(4)偏大解析(1)電路連線如圖。(3)靈敏電流計(jì)的示數(shù)為0時(shí),說(shuō)明電壓表和電阻箱分壓之比與電阻絲右邊和左邊電阻分壓之比相等,故RVR0。(4)將電阻箱的阻值調(diào)至0,將cd導(dǎo)線斷開,將滑動(dòng)觸頭P移至最左端后,電阻絲的全部電阻與靈敏電流計(jì)串聯(lián),電壓表測(cè)量的是靈敏電流計(jì)和電阻絲的總電壓,電阻絲電阻的測(cè)量值R;因?yàn)椴捎昧穗娏鞅韮?nèi)接法,RRA,故電阻的測(cè)量值偏大。5(2019山西省三模)如圖電路可以同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)電壓表的阻值,以下器材備選用:A待測(cè)電壓表V1,量程06 V,內(nèi)阻約20 k,測(cè)量讀數(shù)用U1表示B待測(cè)電壓表V2,量程010 V,內(nèi)阻約30 k,測(cè)量讀數(shù)用U2表示C滑動(dòng)變阻器R1:020 D滑動(dòng)變阻器R2:0500 E電阻箱R3:099.9 ,測(cè)量讀數(shù)用R3表示F電阻箱R4:099999.9 ,測(cè)量讀數(shù)用R4表示電源E18 V,開關(guān)兩個(gè),導(dǎo)線若干(1)本次實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器選_,電阻箱選_。(填寫器材前標(biāo)號(hào))(2)實(shí)驗(yàn)步驟如下:實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合K1和K2,調(diào)整滑動(dòng)變阻器使_滿偏(選填“V1”或“V2”),并記錄滿偏數(shù)值和_。斷開K2,保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變,調(diào)整電阻箱使原來(lái)滿偏的電壓表半偏,此時(shí)記錄電阻箱示數(shù)為R4。通過(guò)測(cè)量記錄的讀數(shù)來(lái)表示電壓表V1的內(nèi)阻RV1_,電壓表V2的內(nèi)阻RV2_(用題目給定的數(shù)值和讀數(shù)來(lái)表示)。答案(1)CF(2)V1電壓表V2的讀數(shù)U2解析(1)本實(shí)驗(yàn)采用半偏法測(cè)電壓表內(nèi)阻,要求電壓表半偏時(shí)分壓電路分壓幾乎不變,則滑動(dòng)變阻器的阻值要遠(yuǎn)小于電壓表阻值,因此滑動(dòng)變阻器要選擇最大阻值較小的C;電阻箱阻值要與兩電壓表阻值之和相等,由題意可知,電阻箱應(yīng)選擇F;(2)兩電壓表串聯(lián),只能使量程小的電壓表V1滿偏,記錄此時(shí)電壓表V2的讀數(shù)U2;調(diào)整電阻箱阻值使電壓表V1半偏,此時(shí)電壓表V2也半偏,記錄電阻箱的阻值R4。閉合K2時(shí),電壓表V1滿偏,示數(shù)為6 V,流過(guò)電壓表的電流:I;斷開K2時(shí),兩電壓表半偏,分壓電路兩端電壓不變,電阻箱兩端電壓為分壓電路總電壓的一半,電阻箱阻值與兩電壓表阻值之和相等,即:R4R

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