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k - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

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R_A：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R_A≈R₂。
（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（R_A－R₂）/R_A，试导出它与电源电动势ε、电流表量程I₀及电流表内阻R_A的关系式。
（3）若I₀=10mA，真实值R_A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R₂和k₂两端，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：

R₂与R_A的并联电阻为

由步骤②通过电流表的电流为：

把R₁+r作为一个未知数消去得：

（3）满足相对误差（R_A－R₂）/R_A≤5%的条件时，由上式可解得ε≥6V

核心考点

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k】；主要考察你对导体的伏安特性曲线等知识点的理解。[详细]

举一反三

(1)(6分)一组同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，用正确的操作方法，测定了6组摆长L和周期T的对应值。为了求出当地的重力加速度g,4位同学提出了4种不同的处理方法：
A.从测定的6组对应值中任意选取1组，用公式g＝4π²L/T²求出g作为测量值
B.先分别求出6个L值的平均值

求出g作为测量值
C.先分别用6组L、T的对应值，用公式g＝4π²L/T²求出6个对应的g值，再求这6个的平均值作为测量值
D.在坐标纸上作出T²－L图象，从图中计算出图线的斜率k，根据g＝4π²/k求出g作为测量值
你认为以上4种方法中，错误的是哪一种　　　　(填代号即可)，其余正确方法中，偶然误差最小的是　　　　(填代号即可)
(2)(10分)为测出量程为3 V，内阻约为2 kΩ电压表内阻的精确值。实验室中可提供的器材有：
电阻箱R，最大电阻为9 999.9 Ω定值电阻r₁＝5 kΩ，定值电阻r₂＝10 kΩ

电动势约为12 V，内阻不计的电源E，开关、导线若干。
实验的电路图如图所示，先将R调到最大连好电路，再调节电阻箱R的电阻值，使得电压表的指针半偏，记下此时电阻箱R的电阻值R₁；然后调节电阻箱R的值，使电压表的指针满偏，记下此时电阻箱R的电阻值R₂。
①实验中选用的定值电阻是                                        ；
②此实验计算电压表内阻R_V的表达式为R_V＝                                        。
③若电源的内阻不能忽略，则电压表内阻R_V的测量值将                                        。
A.偏大 B.不变 C.偏小 D.不能确定，要视电压表内阻的大小而定

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有一个标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡，现要测定其在0到2.5V的范围内不同电压下的电功率，并作出其电功率P与其两端电压的平方U²的关系曲线。有下列器材可供选择：
A．电压表V（0～3V，内阻R_V＝3kΩ）                       B．电流表G(0～500μA，内阻R_G＝600Ω)
C．电阻箱R₁（0～99.99Ω）                                         D．滑动变阻器R₃（10Ω，2A）
E．滑动变阻器R₄（1kΩ，0.5A）                                 F．电源（直流4V，内阻不计）
（1）为保证实验安全、准确、操作方便，应选用的器材除小灯泡、电源、电流表、开关、导线外，还需要___________________________________（均用器材对应的字母填写）；
（2）根据你设计的实验电路，完成下图的连线；
（3）根据你的设计，若从仪表盘上读得的数据分别为U、I_G，则小灯泡在该条件下的功率表达式________________________________。（均用字母表示）。表达式中除U、I_G以外，其他符号的意义是_____________________________________________。