20.其同學(xué)為了測量一個量程為3V的電壓表的內(nèi)阻,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn).

(1)他先用多用表進(jìn)行了正確的測量,測量時(shí)指針位置如圖1所示,得出電壓表的內(nèi)阻為3.00×103Ω,此時(shí)電壓表的指針也偏轉(zhuǎn)了.已知多用表歐姆檔表盤中央刻度值為“15”,表內(nèi)電池電動勢為1.5V,則電壓表的示數(shù)應(yīng)為1.0V(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)為了更準(zhǔn)確地測量該電壓表的內(nèi)阻RV,該同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2所示的電路圖,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.?dāng)嚅_開關(guān)S,按圖2連接好電路;
B.把滑動變阻器R的滑片P滑到b端;
C.將電阻箱R0的阻值調(diào)到零;
D.閉合開關(guān)S;
E.移動滑動變阻器R的滑片P的位置,使電壓表的指針指到3V位置;
F.保持滑動變阻器R的滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表指針指到1.5V位置,讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值,此值即為電壓表內(nèi)阻RV的測量值;
G.?dāng)嚅_開關(guān)S.
實(shí)驗(yàn)中可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有:
a.待測電壓表
b.滑動變阻器:最大阻值2000Ω
c.滑動變阻器:最大阻值10Ω
d.電阻箱:最大阻值9999.9Ω,阻值最小改變量為0.1Ω
e.電阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改變量為0.1Ω
f.電池組:電動勢約6V,內(nèi)阻可忽略
g.開關(guān),導(dǎo)線若干
按照這位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法,回答下列問題:
①要使測量更精確,除了選用電池組、導(dǎo)線、開關(guān)和待測電壓表外,還應(yīng)從提供的滑動變阻器中選用c(填“b”或“c”),電阻箱中選用d(填“d”或“e”)
②電壓表內(nèi)阻RV的測量值R和真實(shí)值R相比,R>R(填“>”或“<”);若RV越大,則$\frac{|R測-R真|}{R真}$越。ㄌ睢按蟆被颉靶 保

分析 (1)歐姆表的內(nèi)電阻等于中值電阻,根據(jù)閉合電路歐姆定律列式求解即可;
(2)①采用電壓表半偏法測量電壓表內(nèi)電阻,要保證電壓表與電阻箱的總電壓保持不變,需要使電壓表電阻遠(yuǎn)大于滑動變阻器的電阻,電阻箱最大電阻不能小于電壓表電阻;從而選擇實(shí)驗(yàn)儀表;
②明確實(shí)驗(yàn)原理,知道實(shí)驗(yàn)中要保證電壓表與電阻箱的總電壓不變,但實(shí)際上該電壓是變化的,當(dāng)電阻箱電阻增加時(shí),電壓表與電阻箱的總電壓略微增加,故調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表指針指到1.5V位置,此時(shí)電阻箱的電壓大于1.5V;則可明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果.

解答 解:(1)歐姆表的內(nèi)電阻等于中值電阻,為:R=15×100=1500Ω;電壓表的內(nèi)電阻為:RV=3000Ω;
故電壓表讀數(shù)為:U=IRV=$\frac{E}{R+{R}_{V}}$•RV=$\frac{1.5×3000}{1500+3000}$=1.0V;
(2)①采用電壓表半偏法測量電壓表內(nèi)電阻,要保證電壓表與電阻箱的總電壓保持不變,需要使電壓表電阻遠(yuǎn)大于滑動變阻器的電阻,故滑動變阻器選擇小電阻,即選擇c;
電阻箱最大電阻不能小于電壓表電阻,電壓表內(nèi)電阻約為3000歐姆,故電阻箱選擇d;
②實(shí)驗(yàn)中要保證電壓表與電阻箱的總電壓不變,但實(shí)際上該電壓是變化的;當(dāng)電阻箱電阻增加時(shí),電壓表與電阻箱的總電壓略微增加;
實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為電阻箱和電壓表電阻相等,故調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表指針指到1.5V位置,此時(shí)電阻箱的電壓大于1.5V,故電阻箱的電阻大于電壓表的電阻,即測量值偏大;當(dāng)Rv越大,電壓表與電阻箱的總電壓偏差越小,系統(tǒng)誤差越小,$\frac{|{R}_{測}-{R}_{真}|}{{R}_{真}}$越小;
故答案為:(1)1.0;(2)①c;d;②>;。

點(diǎn)評 本題考查了用半偏法測量電壓表電阻,關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理,從實(shí)驗(yàn)原理角度選擇器材、分析誤差來源;同時(shí)注意明確實(shí)驗(yàn)中對應(yīng)的誤差分析方法.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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10.把一個初速度為零的點(diǎn)電荷放在電場中,在電場力的作用下,開始時(shí)將( 。
A.向電勢低的地方運(yùn)動
B.向電勢高的地方運(yùn)動
C.正、負(fù)點(diǎn)電荷都向電勢能小的地方運(yùn)動
D.無法確定

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.物體靜止于一斜面上,如圖所示,則下列說法正確的是(  )
A.物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力是一對平衡力
B.物體所受的重力可以分解為沿斜面向下的力和對斜面的壓力
C.物體所受的重力和斜面對物體的作用力是一對作用力和反作用力
D.物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力是一對作用力和反作用力

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8.研發(fā)衛(wèi)星的成本高,提高衛(wèi)星的使用壽命是節(jié)約成本的方法之一. 如圖甲所示的“軌道康復(fù)者”航天器可在太空中給“垃圾”衛(wèi)星補(bǔ)充能源,從而延長衛(wèi)星的使用壽命. 圖乙是“軌道康復(fù)者”在某次拯救一顆地球同步衛(wèi)星前,二者在同一平面內(nèi)沿相同繞行方向繞地球做勻速圓周運(yùn)動的示意圖,此時(shí)二者的連線通過地心,“軌道康復(fù)者”與同步衛(wèi)星的軌道半徑之比為1:4.若不考慮“軌道康復(fù)者”與同步衛(wèi)星之間的萬有引力,則下列說法正確的是( 。
A.在圖示軌道上,“軌這康復(fù)者”的線速度大小是同步衛(wèi)星線速度大小的2倍
B.在圖示軌道上,“軌道康復(fù)者”加速度大小是同步衛(wèi)星加速度大小的4倍
C.在圖示軌道上,“軌道康復(fù)者”的周期為6 h
D.若要對該同步衛(wèi)星實(shí)施拯救,“軌道康復(fù)者”可從圖示軌道上進(jìn)行加速后再與同步衛(wèi)星對接

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,做直線運(yùn)動的物體在t1、t3兩時(shí)刻對應(yīng)的縱坐標(biāo)絕對值相同,下列說法正確的是(  )
A.t1、t3兩時(shí)刻加速度等值反向B.t2時(shí)刻速度和加速度均為零
C.t1、t3兩時(shí)刻速度相同D.圖象中各時(shí)刻加速度均相同

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

5.某雙星系統(tǒng),兩天體質(zhì)量分別為M與m,兩天體球心間距離為L,已知萬有引力恒量為G,
(1)求該雙星系統(tǒng)的周期
(2)求質(zhì)量為M的天體的線速度.

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12.北京時(shí)間2005年11月9日11時(shí)33分,歐洲宇航局的“金星快車”探測器發(fā)射升空,主要任務(wù)是探測金星的神秘氣候,這是近十年來人類探測器首次探訪金星.假設(shè)探測器繞金星做勻速圓周運(yùn)動,軌道半徑為r,周期為T;又已知金星的半徑為R,體積為$\frac{4}{3}$πR3,萬有引力常量為G,求:金星的密度ρ?

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9.甲、乙兩個定值電阻分別接入電路中,通過電阻的電流強(qiáng)度與電阻兩端電壓的關(guān)系如圖所示,根據(jù)圖線可知(  )
A.甲的兩端電壓總比乙兩端電壓大
B.甲電阻比乙的電阻小
C.加相同電壓時(shí),甲的電流強(qiáng)度比乙的小
D.只有甲兩端電壓大于乙兩端電壓時(shí),才能使甲、乙中電流強(qiáng)度相等

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6.如圖所示,A、B兩點(diǎn)分別放置電荷量為+2Q和-Q的點(diǎn)電荷,以AB連線為中點(diǎn)O為圓心作一圓形路徑abcd,a、0、c三點(diǎn)恰好將AB四等分,則下列說法正確的是( 。
A.場強(qiáng)大小關(guān)系有EO>Ed、Ec=Ed
B.電勢差Uao=Uob
C.負(fù)電荷在a點(diǎn)具有的電勢能大于在c點(diǎn)具有的電勢能
D.電勢高低關(guān)系有φa>φb,φcd

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