第八章 实验课1 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
1.利用如图所示的电路测定电流表的内阻,步骤如下:
①闭合开关S1,调节R1,使电流表指针偏转到满刻度;
②再闭合开关S2,调节R2,使电流表指针偏转到满刻度的一半;
③读出R2的阻值,即认为Rg=R2.
已知电流表满偏电流为500 μA,其内阻约在100 Ω左右,实验室配有的可变电阻有:
A.电阻箱(0~10 Ω);
B.电阻箱(0~9 999 Ω);
C.滑动变阻器(0~200 Ω);
D.滑动变阻器(0~20 kΩ).
(1)电路图中R1应选________,R2应选________.
(2)若上述实验中,读得R2的阻值为100 Ω,则电流表内阻的测量值和真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”).
解析:(1)电路中R1阻值应远大于Rg,R2的阻值比Rg稍大就行,但R2必须是电阻箱,不然不能读数.故R2应选B,R1应选D.
(2)S1先闭合,调节R1,使干路电流为Ig,再闭合S2,调节R2,使电流表半偏,即电流表示数为,此时因为回路中总电阻变小而干路电流I变大,即I比Ig稍大,I=+I2,这样通过R2的电流I2>,如图所示,由并联电路电流和电阻关系知R2<Rg真,所以读得R2为100 Ω时,实际Rg比100 Ω要大,即测量值要比真实值偏小.
答案:(1)D B (2)偏小
2.有一待测电阻Rx约为几十欧姆,为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:
电流表A1(量程300 mA,内阻约为2 Ω);
电流表A2(量程150 mA,内阻约为10 Ω);
电压表V1(量程1 V,内阻r=1 000 Ω);
电压表V2(量程15 V,内阻约为3 000 Ω);
定值电阻R0=1 000 Ω;
滑动变阻器R1(最大阻值5 Ω);
滑动变阻器R2(最大阻值1 000 Ω);
电源E(电动势约为4 V,内阻r约为1 Ω);
开关,导线若干.
为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,并能测量多组数据,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________.(均填器材代号)根据你选择的器材,请在框内画出实验电路图.
解析:电源电动势为4 V,直接使用电压表V1量程太小,为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,使用电压表V2量程又太大,可以把电压表V1与定值电阻R0串联,增大其量程进行实验,故电压表选择V1,待测电阻两端的电压不能超过2 V,最大电流不超过100 mA,所以电流表选A2,为准确测量电阻阻值,应测多组实验数据,变阻器采用分压式接法,为保证电路安全方便实验操作,滑动变阻器应选R1.由于待测电阻阻值接近电流表内阻,所以采用电流表外接法.如图所示.
答案:V1 A2 R1 电路图见解析