1.与闭合电路欧姆定律有关的实验是指以闭合电路欧姆定律为基本实验原理的实验,包括测电阻、测定电源的电动势和内阻、多用电表的原理和使用等实验。
2.两点注意:
(1)仪器选择要首先保证安全,其次是保证精确,再次是操作简便,若选不到理想的仪器,其中几个相比较,选较好的。
(2)涉及多用电表的实验,理解欧姆表工作原理往往是解题的关键。
例1.(2020?全国I卷?22)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx,所用电压表的内阻为1 kΩ,电流表内阻为0.5Ω。该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图(b)所示的两条U–I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题:
(1)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。
(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线________(填“I”或“II”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为________Ω(保留1位小数)。
(2)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)。
【答案】(1) O、P (2) I 50.5 (3)50.0
【解析】(1)若将电压表接在O、P之间,,则,根据一次函数关系可知对应斜率为。若将电压表接在O、Q之间,电流表分压为UA=IRA,根据欧姆定律变形可知,解得U=I(R+RA),根据一次函数可知对应斜率为R+RA,对比图象的斜率可知kI>kII,所以II图线是采用电压表跨接在O、P之间。
(2)因为待测电阻为几十欧姆的电阻,通过图象斜率大致估算待测电阻为50 Ω左右,根据。说明电流表的分压较小,电流表的分流较大,所以电压表应跨接在O、Q之间,所以选择图线I得到的结果较为准确。根据图象可知。
(3)考虑电流表内阻,则修正后的电阻Rx′=Rx-RA=50.0 Ω。