在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差.某校课外研究性学习小组进行了消除系统误差的探究实验,下面就举两例:Ⅰ.某组设计了如图1所示的电路,
在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差.某校课外研究性学习小组进行了消除系统误差的探究实验,下面就举两例:
Ⅰ.某组设计了如图1所示的电路,该电路能够测量电源E的电动势和内电阻r,E′是辅助电源.A、B两点间有一灵敏电流计G.
(1)补充下列实验步骤:①闭合开关S1、S2,______使得灵敏电流计的示数为零,这时,A、B两点UA、UB的关系是UA______UB,即A、B相当于同一点,读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1就是通过电源E的电流.
②改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得______,读出______.
(2)写出步骤①②对应的方程式及电动势和内电阻的表达式E=U1+I1(U2−U1)(I1−I2),r=U2−U1I1−I2
E=U1+I1(U2−U1)(I1−I2),r=U2−U1I1−I2
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Ⅱ.某组利用如图2所示的电路测定金属电阻率,在测量时需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx.
(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=πd2Rx4l
πd2Rx4l
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(2)利用该电路进行实验的主要操作过程是:
第一步:闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器RP和r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U1、I1;
请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:______.
由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=U1I1−U2I2
U1I1−U2I2
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活动总结:经过分析研究就可以看出该活动是十分有成效的,它们都可以消除系统误差,测量的是真实值.