电学实验
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节R2,使电流表读数等于I0/2;③读出R2的值,则RA=R2。⑴按照电路图在右边实物图所给出的实物图中画出连接导线。⑵若电源的内阻忽略不计,试分析该实验的系统误差总是使电表内阻的测量值比其真实值偏大还是偏小?
解:⑴图略。⑵闭合K2后,回路的总电阻减小,总电流将增大。因此当电流表读数等于I0/2时,通过电阻箱的电流将略大于I0/2,实际上电阻箱的电阻比表头电阻小一些,也就是说测量值比真实值偏小。
例11. 用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,测量结果总存在系统误差。按下图所示的电路进行测量,可以消除这种系统误差。
⑴该实验的第一步是: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:_________________________。
⑵由以上记录数据计算被测电阻RX的表达式是RX=___________。 ⑶将右图中给出的仪器按照电路图的要求连接起来。
解:⑴将电键S2接1,读出这时电压表和电流表的示数U2、I2。⑵U1
I1
U2I2
RP
S1
⑶图略。
例12. 某同学选用一只标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,用电流表和电压表测量它在不同电压下的电流,从而计算出它在不同电压下的实际电阻值。根据实验数据画出的I-U图象如右。⑴从图象看出,电压越高对应的实际电阻值越_____,这说明灯丝材料的电阻率随温度的升高而________。⑵若实验室提供的器材是:电动势为6V,内阻很小的铅蓄电池;量程0-0.6-3A的直流电流表;量程0-3-15V的直流电压表;最大阻值10Ω的滑动变阻器;
一只电键和若干导线。请画出正确的实验电路图。并标出开始 实验时所用的电表量程和滑动变阻器滑动触头的位置。
解:⑴曲线上每一点和原点的连线的斜率的倒数表示该时刻对应的灯丝电阻。由图象可知随着电压的升高灯丝的电阻增大。这说明灯丝材料的电阻率随温度的升高而增大。⑵正常工作时灯丝的电阻才十几个欧姆,电压低时电阻更小,所以应作为小电阻处理,测量部分应该用外接法。灯丝两端的电压要求从零开始逐渐增大,所以供电部分必须采用分压电路。开始时电流表量程应选用0.6A,电压表量程应选用3V(快要超过3V时再改用15V量程),滑动变阻器滑动触头的位置应使灯丝两端分到的电压为零。