图(a)中E为电源,其电动势为ε,R1为滑动变阻器,R2为电阻箱,A为电流表,用上述器材,按图(b)所示电路经以下步骤可近似测得A的内阻RA:①闭合k1,断开k2,调节R1,使电流表的读

◎ 题目

图(a)中E为电源,其电动势为εR1为滑动变阻器,R2为电阻箱,A为电流表,用上述器材,按图(b)所示电路经以下步骤可近似测得A的内阻RA:①闭合k1,断开k2,调节R1,使电流表的读数等于其量程I0;②保持R1不变,闭合k2,调节R2,使电流表的读数等于I0/2,然后读出R2的值,取RAR2
(1)按图(b)所示电路在图(a)所给出的实物图中画出连接导线。
(2)真实值和测量值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差,即(RAR2)/RA,试导出它与电源电动势ε、电流表量程I0及电流表内 阻RA的关系式。
(3)若I0=10mA,真实值RA约为30Ω,要想使测量结果的相对误差不大于5%,电源电动势最小应为多少伏?

◎ 答案

(1)参见图4—2(c)(2) (3)ε≥6V

◎ 解析


(1)先将电流表A以外的元件连成一个串联电路,最后将A并接在R2k2两端,并注意电流从电流表“+”接线柱流入,从“—”接线柱流出,连线如图4-2(c)所示。


 
(2)设电源的内阻为r,则步骤①有:

R2RA的并联电阻为
由步骤②通过电流表的电流为:
R1+r作为一个未知数消去得:
(3)满足相对误差(RAR2)/RA≤5%的条件时,由上式可解得ε≥6V

◎ 知识点

    专家分析,试题“图(a)中E为电源,其电动势为ε,R1为滑动变阻器,R2为电阻箱,A为电流表,用上述器材,按图(b)所示电路经以下步骤可近似测得A的内阻RA:①闭合k1,断开k2,调节R1,使电流表的读…”主要考查了你对  【实验:练习使用示波器】,【实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线】,【实验:伏安法测电阻】,【实验:探究影响导体电阻的因素】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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