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文檔簡介
1、電橋法測電阻其測量電路如圖所示,實驗中調節電阻箱心 當A, B兩點的電 勢相等時,川和念,兩端的電壓相等,設為U 同時皿和乩兩端的 電壓也相等,設為5根據歐姆定律有也=也,=型由以上兩式解Ri Ri Ri Rx得RiXRx=R2XR3.im是電橋平衡的條件,可求出被測電阻Rx的阻 值.1.學習小組正在進行“測量某金屬導體電阻率的實驗。取該金屬制成的一個“圓柱形”導體,用游標卡尺測量其長度L、用螺旋測微器測量其直徑d,如圖所示。請讀出長度L和直徑d, L=1.學習小組正在進行“測量某金屬導體電阻率的實驗。取該金屬制成的一個“圓柱形”導體,用游標卡尺測量其長度L、用螺旋測微器測量其直徑d,如圖所示
2、。請讀出長度L和直徑d, L=cm,d=mm o設“圓柱形”導體的電阻為R,接入如圖所示的電路中。請將以下實驗步驟補充完整:第一步:閉合開關S前先將滑動變阻器R的滑動頭P滑到最端(填“左或“右。第二步:調節電阻箱R2,使其處于某一適當值;第三步:閉合開關S,移動滑動頭,使電流計G有適當的讀數;第四步:調節R2, 第五步:讀出Rz,可得:Rx=;(用Ri、R2、R3表示)第六步:用d、L、R、R2、R3表示電阻率二?!敬鸢浮浚?)10.400cm2.150mm(2)右使電流計G中的電流為零 2勞加2R&P=4厶&【解析】(1)游標卡尺的固定刻度讀數為10.4cm = 10.4x10= 104/n
3、zn,游標尺上讀數為Ox 0.05mm = 0mm ,所以最終讀數為:104/777? + 0mm = 104.00= 10.400(m ;螺旋測微器的固定刻度讀數為2mm,可動刻度讀數為0.01x15.0咖= 0.150呦,所以最終讀數為: 2 +0.150” = 2.150. (2)閉合開關前,為保護儀器,滑動變阻器 的滑片應移至阻值最大處,即右端;第四步,調節忌,使電流計G 中的電流為零,則懇與&兩端的電壓相等為心與&兩端的電壓JJ5_&_只3_尺2 尺 3相等為耳,根據串并電路的特點有:匚 心&,解得,人: 根據電阻定律得:r =B ,且sJ加,解得:電阻率為戶x $T4LRi測電阻有
4、很多種方法:R. 減R. 減小系統誤差,有人設計了如圖所示的實驗方案.其中鳥是待測電阻,人是電阻箱,&、尺2是己知阻值的定值電阻.合上開關S,靈敏電流計的指針偏轉.將R調至阻值為凡時,靈敏電流計的示數為零。由此可計算出待測電阻尺匚;(用川、使電流表A滿偏;保持&的阻值不變,閉合S2,調節R2,當皿的R2、Ro表7K) 有同學利用圖中的電路測量電流 表A的內阻圖中心和血為電 阻箱,Si和S2為開關。已知電流表的 量程為100mA,使電流表A滿偏;保持&的阻值不變,閉合S2,調節R2,當皿的阻值為4.8Q時電流表A的示數為48.0mAo忽略S2閉合后電路中總 電阻的變化,經計算得該測量值與電流表內
5、阻的真實值 相比_ (填“偏大”、“偏小”或“相等”)利用“半偏法”也可以測量電壓表的內阻,其電路原理圖如圖所示。將滑動變阻器R的滑片P調至填或“B)端,電阻箱 心的阻值調至 (填“零”或“最大”);閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片P使電壓表滿偏;保持滑動變阻器滑片P不動,調節電阻箱凡的阻值使電壓表半偏;記下電阻箱心的示數。若電阻箱心的示數為3002Q,則電壓表內阻的測量值為 Q。該測量值與電壓表的實際內阻相比填“偏大、“偏小”或“相等)。R R 【答案】i5.2 偏小 B 零 3002 偏大【解析】當靈敏電流計的示數為零示數為0時,說明靈敏電流計兩端電勢相等,則有:Ur =5Urx = Ur
6、,根據串聯電路電流相等,則有:5=嘰 匹=生 戈Kr1K得:心=竺R、根據并聯電路電壓相等:% =嘰BP: 1鳳=邸2_c C解得:=因為S2閉合后,總電阻減小,電路總電流增大,所以有:1&= 100皿可得: 厶=(/總) 52mA根據心皿可知,所以測量值與真實值相比偏??;保護電路原因,變阻器尺的滑片戶調至B端,心調至最零,此時支路只有電壓表電阻;當電壓表示數減半時,則有:u=u =5V Rd 弋因串聯電路電流相等,所以有:R廠心可得:&=3002Q當調節他電阻變大時,電壓表及凡分的電壓變大,此時u 5,所以R兩端電壓:U 50 & 可得:R Rm -2所以測量值與電壓表實際內阻相比偏大。電壓
7、表改裝前需要測量其內阻,測量電壓表內阻的電路如圖甲,所用電源為內阻可以忽略的干電池,定值電lfli=8000 0,皿=4000 Q.(1)閉合Si,斷開S2,調節電阻箱記下多組尺的大小及其對應的電壓表示數“(2)閉合Si, ,同樣調節電阻箱&記下多組尺的大小及其對應的電壓表示數U將以上兩次測得的多組數據,分別在坐標紙上描點連線,得到如圖乙中所示兩條圖線;(3)利用圖線數據得出電源電動勢=,求出電壓表內阻&=_兩圖線的交點的橫坐標設為凡,還可用物理量符號R)、R】、 皿表示判斷斷開S2時,所得數據描繪的是圖線(選填或“CD”)(4)為了將該電壓表的量程由03 V擴大到015 V,需要在電壓表內(
8、選填“串”或“并”)聯一個阻值為的定值電阻.【答案】閉合S2 3.0 V 5000 QAB串20 kHRi懈析】(2)本題的實質是利用電橋法測量電壓表的內阻,故需要對 比S2斷開前后U隨R的變化規律,所以第二步,應閉合S2;(3)當外電路電阻為零時,即短路情況下,電壓表的示數即為電源 的電動勢大小,故為E=3.0V;兩圖線的交點,表示兩個并聯支路的 電壓降相等,即開關S2上沒有電流,即詐蔭解得di?簣 kfi =隧kfi = Mooofi,根據歐姆定律可知在s?閉合后電阻箱電阻8么與電壓表內阻比小于2: 1之前電壓表的示數小于S2斷開時電壓表的 示數,故曲線AB為S2斷開時描繪的圖像;(4)改
9、裝電壓表需要串聯一個電阻分壓,根據歐姆定律可得r= = 4Rv =20kfi;Ry利用如圖甲所示的電路可以較為準確地測出待測電阻&的阻值, 其中&為一較長的粗細均勻電阻絲,&為待測電阻,凡為電阻箱,a 為電表,其測量步驟如下:屮屮根據圖甲的電路圖連接電路:將乩調到某一數值,滑片P與金屬絲 某位置連接.閉合開關Si,試觸開關S2,觀察電表a的偏轉情況: 適當左右移動滑片P的位置,直至閉合開關S2時,電表a的指針不發生偏轉;測出滑片左右電阻絲的長度厶和乙2讀出此時電阻箱接 入電路的阻值凡.(1)根據圖甲的電路圖,用筆畫線代替導線,將圖乙的實物連接成完整電路;(2)為了測量更準確,圖甲中的電表a選以
10、下的哪個電表更合適量程為3V,精度為0.1V,內阻為3000歐的電壓表量程為0.6A,精度為0.02A,內阻為60歐的電流表量程為30,展,精度為3A,內阻為100歐的靈敏電流計(3)如果電表a的電流方向由M流向P時,指針向右偏轉.則當指針向右偏轉時,可以通過以下哪些操作使指針不發生偏轉A.適當增大電阻箱他的阻值適當減小電阻箱伉的阻值將滑片P向左移動適當的距離將滑片P向右移動適當的距離(4)用測量的物理量(厶、乙2和&)表示待測電阻的阻值&二BC【答案】CBC【解析】(1)如圖所示(2)本實驗利用電橋法測電阻,通過移動滑片,1 厶調節到電表示數為零,所以電表越靈敏越好,故選C。(3)電流方向由M流向P時,指針向右偏轉,為正向電流,, 可通過減小M點電勢或增大
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