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在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差.某校课外研究性学习小组进行了消除电表内阻对测量影响的探究,下面是两个实例:

Ⅰ.某组设计了如图所示的电路,该电路能够测量电源E的电动势和内电阻,E′是辅助电源,A、B两点间有一灵敏电流计G.
(1)闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器R、R′.使得灵敏电流计的示数为零,这时,A、B两点的电势UA、UB的关系是:UA
=
=
UB,读出电流表和电压表的示数I1和U1,此时流过电源E的电流的精确值是
I1
I1
,电源E的路端电压的精确值是
U1
U1

(2)改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得
灵敏电流计的示数为零
灵敏电流计的示数为零
,读出
电流表和电压表的示数为I2,U2
电流表和电压表的示数为I2,U2

(3)写出电源E的电动势和电阻的表达式:E=
I1U2+I2U1
I1-I2
I1U2+I2U1
I1-I2
,r=
r=
U2-U1
I1-I2
r=
U2-U1
I1-I2

Ⅱ.某组利用如图所示的电路测定电阻RX的值,其主要操作过程是:
(1)闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器RP和r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时的电压表和电流表的示数U1和I1
(2)请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:
将电键S1接1,(只能调节滑动变阻器r,不能改变RP),读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2
将电键S1接1,(只能调节滑动变阻器r,不能改变RP),读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2

由以上记录的数据计算出被测电阻RX的表达式为RX=
U1
I1
-
U2
I2
U1
I1
-
U2
I2
分析:I、根据E=U+Ir,测量电源的电动势和内阻.
Ⅱ、由电路图可知,当闭合电键S1,电键S2接a时电压表测Rx与RA和滑动变阻器两端的电压之和,电流表测通过Rx与RA以及滑动变阻器的电流;保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变,将单刀双掷开关S2向b闭合,此时电流表测的电流为RA和滑动变阻器的电流,电压表测RA以及滑动变阻器两端的电压,读出此时电压表的示数U2,根据欧姆定律求出两次测量电路的电阻,根据串联知识可知待测电阻的阻值.
解答:解:Ⅰ、灵敏电流计的示数为零,知A、B两点的电势差为0,则A、B两点电势相等,此时电压表读数等于电源的外电压,电流表示数为通过电影的电流.
改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得灵敏电流计的示数为零,电流表和电压表的示数为I2,U2
根据E=U1+I1r,E=U2+I2r,联立两式解得E=
I1U2+I2U1
I1-I2
r=
U2-U1
I1-I2

Ⅱ、第二步是将电键S1接1,(只能调节滑动变阻器r,不能改变RP),读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2
当电键S2打到2时,有:RX+RA+Rp=
U1
I1

打到1时有:RA+Rp=
U2
I2

联立两式解得RX=
U1
I1
-
U2
I2

故答案为:Ⅰ(1)=,I1,U1
(2)灵敏电流计的示数为零,电流表和电压表的示数为I2,U2
(3)
I1U2+I2U1
I1-I2
r=
U2-U1
I1-I2

Ⅱ(1)将电键S1接1,(只能调节滑动变阻器r,不能改变RP),读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2
U1
I1
-
U2
I2
点评:解决本题的关键知道实验的原理,掌握闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律,并能灵活运用.
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科目:高中物理 来源: 题型:

在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差.某校课外研究性学习小组进行了消除电表内阻对测量影响的探究,下面是两个实例:
某组利用如图所示的电路测定电阻Rx的值,其主要操作过程是:
(1)闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器Rp和r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时的电压表和电流表的示数U1和I1
(2)请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:
将电键S1接1,(只能调节滑动变阻器r,不能改变Rp ),读出这时的电压表和电流表的示数U2 和I2
将电键S1接1,(只能调节滑动变阻器r,不能改变Rp ),读出这时的电压表和电流表的示数U2 和I2
,由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=
U1
I1
-
U2
I2
U1
I1
-
U2
I2

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科目:高中物理 来源: 题型:

在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差.某校课外研究性学习小组进行了消除系统误差的探究实验,下面就举一例:
某小组利用如图所示的电路测定金属电阻率,在测量时需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx
①请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=
πd2Rx
4l
πd2Rx
4l

②利用该电路进行实验的主要操作过程是:
第一步:闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器RP和r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U1、I1
请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:
U2、I2
U2、I2

由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=
U1
I1
-
U2
I2
U1
I1
-
U2
I2

活动总结:经过分析研究就可以看出该活动是十分有成效的,它们都可以消除系统误差,测量的是真实值.

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在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差.某校课外研究性学习小组进行了消除系统误差的探究实验,下面就举两例:
Ⅰ.某组设计了如图1所示的电路,该电路能够测量电源E的电动势和内电阻r,E′是辅助电源.A、B两点间有一灵敏电流计G.
(1)补充下列实验步骤:①闭合开关S1、S2
调整滑动变阻器R、R′
调整滑动变阻器R、R′
使得灵敏电流计的示数为零,这时,A、B两点UA、UB的关系是UA
=
=
UB,即A、B相当于同一点,读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1就是通过电源E的电流.
②改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得
灵敏电流计的示数为零
灵敏电流计的示数为零
,读出
电流表和电压表的示数I2和U2
电流表和电压表的示数I2和U2

(2)写出步骤①②对应的方程式及电动势和内电阻的表达式
E=U1+
I1(U2-U1)
(I1-I2)
,r=
U2-U1
I1-I2
E=U1+
I1(U2-U1)
(I1-I2)
,r=
U2-U1
I1-I2

Ⅱ.某组利用如图2所示的电路测定金属电阻率,在测量时需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx
(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=
πd2Rx
4l
πd2Rx
4l

(2)利用该电路进行实验的主要操作过程是:
第一步:闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器RP和r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U1、I1
请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:
将电键S2接1,只调节滑动变阻器r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U2、I2
将电键S2接1,只调节滑动变阻器r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U2、I2

由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=
U1
I1
-
U2
I2
U1
I1
-
U2
I2

活动总结:经过分析研究就可以看出该活动是十分有成效的,它们都可以消除系统误差,测量的是真实值.

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在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差。某校课外研究性学习小组进行了消除电表内阻对测量影响的探究,某组利用如图所示的电路测定电阻Rx的值,其主要操作过程是:

(1)闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器RP和r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时的电压表和电流表的示数U1和I1

(2)请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:______________________________。由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=__________。

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