DOC《二、电学设计型实验》

B.将电阻箱R0的阻值调到最大值;

C.将电阻箱的阻值调到零;

D.调节滑动变阻器R的阻值,使电压表的示数为 3.OV;

E.断开开关S;

F.把滑动变阻器R的滑动触头P滑到a端;

G.调节电阻箱的阻值R0使电压表示数为1.5V,读出此时电阻箱R0的阻值;

H.把滑动变阻器的触头P滑到b端;

I.按图接电路,注意断开开关S;

将必要的步骤选出并按合理顺序排列 (填各操作步骤的代号). (2)若在上述实验步骤G中,读出R0的阻值为2600Ω,则该电压表的内阻Rv=_______Ω,由于系统误差,测量值_______(选填 偏小 、 偏大 ). 解析 由于Rv+Ro>

>

Rbp,所以可认为b与P之间并联电阻几乎等于滑动变阻器右端电阻R6.当增大电阻箱电阻Ro时,并联电阻几乎不变,在不再调节.电路中其他器材的情况下,即使调节电阻器Ro,并联电阻两端电压值几乎不变. 首先将电阻箱阻值调为零,移动滑动触头P,使电压表示数为3V;

再调节电阻箱阻值,使电压表示数为1.5V,此时电阻箱电阻与电压表内阻相等.读取电阻箱示数即得电压表内阻测量值. 事实上,严格讲,当增大电阻箱阻值Ro时,并联电阻阻值略有增大,干路电流略有减小,导致并联电阻两端电压略有增大.当电压表指针半偏(示数U=1.5V)时,电阻箱电阻略大于电压表内阻,因此通过电阻箱显示的测量值偏大. 答案:(1)实验步骤合理顺序为I、H、C、A、D、G、E.(2)电压表内阻测量值为2600Ω,由于系统误差,测量值偏大. 点评尽管该实验设计的测量方法独到、别致,但它所运用的仍是《恒定电流》中最基本的知识. (1)当Rv+Ro与Rbp并联时, 由于Rv+Ro>

>

Rbp,所以R并≈RbP. (2)如图6-21所示,Rv与Ro串联.在其两端总电压不变的情况下,当U2=1.5V时,U1=U2,I1=I2,根据部分电路欧姆定律可得Rv=Ro 【例5】 图6-22为测量电阻Rx的电路:Rx为待测电阻,R的阻值已知,R'

为保护电阻,其阻值未知,电源的电动势ε未知,S

1、S2均为单刀双掷开关,A为电流表,其内阻不计. (1)测量Rx的步骤为:S2向d闭合,S1向_____闭合.记下电流表读数I1,再将S2向c闭合,Sl向_____闭合,记下电流表读数I2. (2)计算R的公式为R=_____. 解析 (1)测量Rz的步骤为:将S2向d闭合,S1向 口闭合,记下电流表读数Il,此时电流表测通过Rx的电 流;

再将S2向f闭合,S1向6闭合,记下电流表示数 j2,此时电流表测通过R的电流. (2)由于不计电流表的内阻,电源毋、分压电阻R'

均在 两种情形下不变,故电路等效为如图6―23所示. I1Rx=I2R 得Rx= 点评 在本设计性实验中,它突出地考查了创新能力,要求理解单刀双掷开关的作用,运用它改变电流表在电路中的位置. 3.设计选择实验器材 【例6】 有一电阻Rx,其阻值大约在40~50Ω之间,需进一步测量其电阻. 实验室备有以下器材: 为了实验能正常进行并减小测量误差,而且要求滑动变阻器便于调节,在实验中应选用图6-24中(选填 甲 、 乙 )所示的电路;

应选代号为_____的毫安表和代号为_____的滑动变阻器. 解析 考虑到电压表、电流表的接入对原电路的影响,比较可知,.为尽量减小误差,应选用图6-24所示的(甲)图. 在选择电流表时,为尽量减小误差,需 要尽可能多测量几组数据.当滑动变阻器 电阻为零时,回路电流出现最大值:Im= =0.225A=225mA.因此,从保障安全, 减小误差的角度出发,电流表应选A2. 选用滑动变阻器是为了通过调节能多 测量几组电压值、电阻值.若选用R2,则由于R2的全电阻阻值太大,导致其有效利用长度较小,给操作带来不便;