如圖1中E為電源,其電動(dòng)勢(shì)為ε,R1為滑線變阻器,R2為電阻箱,A為電流表,用此電路,經(jīng)以下步驟可近似得A的內(nèi)阻RA:①閉合
K1,斷開(kāi)K2,調(diào)節(jié)R1使電流表讀數(shù)等于其量程I0;②保持R1不變,閉合K2,調(diào)節(jié)R2,使電流表讀數(shù)等于I0/2,然后讀出R2的值,取RA≈R2
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(1)按圖1 所示電路在圖2中所給的實(shí)物圖中畫出連接導(dǎo)線.
(2)真實(shí)值和測(cè)量值之差除以真實(shí)值叫測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差,即
RA-R2RA
,試導(dǎo)出它與電動(dòng)勢(shì)ε,電流表量程I0及電流表內(nèi)阻RA的關(guān)系式.
(3)若I0=10mA,真實(shí)值RA約為30Ω,要想使測(cè)量結(jié)果相對(duì)誤差不大于5%,電源電動(dòng)勢(shì)最小應(yīng)為多少伏?
分析:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖連接實(shí)物圖時(shí)注意:電表的正負(fù)極不能接反了,導(dǎo)線一定接在接線柱上.
(2)根據(jù)電路的串并聯(lián)和電壓、電流之間的關(guān)系可以求出其表達(dá)式.
(3)帶入(2)中的表達(dá)式即可求出正確結(jié)果.
解答:解:(1)在連實(shí)物圖時(shí)注意電源正負(fù)極和電表正負(fù)極不要接反,導(dǎo)線不要接在劃片上,根據(jù)原理圖可得其實(shí)物連接圖如下所示:
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(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟①有:
?
R1+RA
=I0
                       ①
在步驟②中當(dāng)閉合K2時(shí),RA和R2并聯(lián),所以有:R=
RA?R2
RA+R2
     ②
  
?
R1+R
?
R2
RA+R2
=
I0
2
                                  ③
聯(lián)立①②③可解得:
RA-R2
RA
=
I0
?
RA

(3)要使相對(duì)誤差不小于5%,則有:
RA-R2
RA
=
I0
?
≤5%

所以解得:?≥6v.
故答案為:(1)實(shí)物圖如上所示
(2)電流表量程I0及電流表內(nèi)阻RA的關(guān)系式為:
RA-R2
RA
=
I0
?
RA

(3)電源電動(dòng)勢(shì)最小應(yīng)為6V.
點(diǎn)評(píng):本實(shí)驗(yàn)學(xué)生在討論相對(duì)誤差時(shí)容易出錯(cuò),做題時(shí)注意實(shí)驗(yàn)步驟,根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟的提示,根據(jù)電路圖逐步列方程求解.
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RA-R2
RA
,試導(dǎo)出它與電動(dòng)勢(shì)ε,電流表量程I0及電流表內(nèi)阻RA的關(guān)系式.
(3)若I0=10mA,真實(shí)值RA約為30Ω,要想使測(cè)量結(jié)果相對(duì)誤差不大于5%,電源電動(dòng)勢(shì)最小應(yīng)為多少伏?

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