15.為了較為精確測量某一定值電阻Rx的阻值,興趣小組先用多用電表進(jìn)行粗測,后用伏安法精確測量.現(xiàn)準(zhǔn)備了以下器材:
A.多用電表
B.電流表A1(量程50mA,內(nèi)阻r1=20Ω)
C.電流表A2(量程100mA,內(nèi)阻r2約為5Ω)
D.定值電阻R0=80Ω
E.滑動變阻器R(0-10Ω)
F.電源:電動勢E=10V,內(nèi)阻較小
G.電鍵、導(dǎo)線若干,開關(guān)一個
(1)在用多用電表粗測電阻時,該興趣小組的同學(xué)先選用某倍率的歐姆檔,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)太大,為了減小誤差,多用電表的選擇開關(guān)應(yīng)該減小歐姆檔的倍率(填“減小”或“增大”);后來該同學(xué)選取了×10檔的倍率,并按正確的操作規(guī)程操作后,發(fā)現(xiàn)指針剛好偏到中值電阻15Ω處.則該待測電阻的阻值約為150Ω.
(2)請在答題紙的虛線框內(nèi)畫出能準(zhǔn)確測量Rx阻值的電路圖(要求在圖上標(biāo)出元件的符號)
(3)請根據(jù)設(shè)計的電路圖寫出Rx的測量表達(dá)式Rx=$\frac{{I}_{1}(r+{R}_{0})}{{I}_{2}-{I}_{1}}$.
(4)若想減小偶然誤差,可以采用“多測幾組數(shù)據(jù)算平均”的方法,也可以用“多測幾組數(shù)據(jù)圖象”的方法.若采用后者,為了使得圖象的斜率能直接表示Rx的阻值,你認(rèn)為應(yīng)設(shè)定I1(r1+R0)為縱坐標(biāo),設(shè)定I2-I1為橫坐標(biāo).

分析 (1)根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)可以明確倍率的選擇,并根據(jù)歐姆檔的讀數(shù)方法可讀出對應(yīng)的阻值;
(2)根據(jù)題意明確電表的選擇,并根據(jù)實驗器材明確電路圖的選擇;
(3)分析電路結(jié)構(gòu)明確實驗方法,由歐姆定律可求得電阻的表達(dá)式;
(4)根據(jù)(3)中表達(dá)式進(jìn)行分析變形,得出以RX為系數(shù)的公式表達(dá)式即可.

解答 解:(1)因指針偏轉(zhuǎn)過大,故說明顯示的刻度太小,故應(yīng)減小倍率;
萬用表讀數(shù)為應(yīng)為指針?biāo)缚潭扰c倍率的乘積;故示數(shù)為:15×10=150Ω;
(2)題目中沒有給出電壓表,故應(yīng)通過電表的改裝找到可用的電壓表,由題意可知,只能選用內(nèi)阻已知的電流表A1與定值電阻串聯(lián)充當(dāng)電壓表使用,用A2來測量電流;為了準(zhǔn)確測量流過Rx的電流,電流表A2采用外接法;電路圖如圖所示;
(3)由歐姆定律可知,電阻Rx=$\frac{U}{I}$=$\frac{{I}_{1}({r}_{1}+{R}_{0})}{{I}_{2}-{I}_{1}}$;
(4)由(3)中的表達(dá)式可得:
I1(r1+R0)=( I2-I1)Rx
故為了讓斜率為Rx應(yīng)以I1(r1+R0)為縱坐標(biāo);以 I2-I1為橫坐標(biāo).
故答案為:(1)減;150;(2)如圖所示;(3)$\frac{{I}_{1}({r}_{1}+{R}_{0})}{{I}_{2}-{I}_{1}}$;(4)I1(r1+R0);I2-I1

點評 本題考查電阻的測量,要注意本題中不能簡單的用伏安法直接分析,而是要用到串并聯(lián)電路的規(guī)律進(jìn)行分析求解;從而明確電流表的接法的選擇.

練習(xí)冊系列答案
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C.磁感應(yīng)強(qiáng)度是反應(yīng)磁場本身性質(zhì)的物理量,與放入其中的電流或小磁針無關(guān)
D.當(dāng)一長度為L的電流I在磁場中某一位置所受磁場力為F,就可以利用公式B=$\frac{F}{IL}$求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小

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