某实验小组为了测定阻值Rx约为20 Ω导体丝的电阻率,先测定待测导体丝接入电路部分的长度,接着进行了以下操作:
11.用螺旋测微器测量导体丝的直径,其中某一次测量结果如图甲所示,其读数应为________mm;
12.利用实验室提供的如下器材测量导体丝的电阻Rx的值,要求测量时电表读数不得小于其量程的三分之一,且指针偏转范围较大。
实验小组经过反复的讨论,设计了如图乙所示的电路来进行测量。
A.电流表A1(150 mA、内阻r1约10 Ω)
B.电流表A2(20 mA,内阻r2=30 Ω)
C.电压表V(15 V,内阻约为3kΩ)
D.定值电阻R0=100 ΩE.滑动变阻器R1(5 Ω,额定电流2.0 A)
F.滑动变阻器R2(5 Ω,额定电流0.5 A)
G.电源
E,电动势E=4 V(内阻不计)
H.电键S及导线若干
①在提供的两个滑动变阻器中,他们应该选择_________(用器材前对应的序号字母填写);
②当电流表A2指针指在最大刻度时,电阻Rx两端的电压值是______V;
③测得电流表A1和A2的多组示数I1和I2后,作出相应的I1—I2图象如图丙所示。若求得图线的斜率为k,则导体丝电阻的表达式为Rx=____________。
0.398
d=0+39.8×0.01mm=0.398
0.396~0.399均可
先看主尺刻度,再看旋转刻度
1、固定半刻度位置不确定,有的在水平线上方,有的在水平线下方,没看清位置会带来固定刻度读数错误。
2、旋转刻度整刻度线与固定水平线对齐,对旋转刻度没有估读,即最后一位0丢失。
(2)①E;②2.6;③
由于电源电动势为4,电压表V量程为15V,达不到其量程的三分之一,故电压表不能使用,可用电流表A2与定值电阻串联扩大其电压量程,当做电压表与电流表A1配合使用伏安法测量待测电阻阻值,由于改装的电压表内阻已知,故电流表A1采用外接法,改装的电压表电压量程为20mA×130Ω=2.6V,滑动变阻器最大阻值为5Ω,无法起到限流作用,故滑动变阻器采用分压式接法,此时考虑到干路最小电流约为E/R滑=0.8A,故滑动变阻器只能选择R1,经过估算当电流表A1满偏时,电流表A2也正好满偏,非常匹配,因此满足电表读数不得小于量程的三分之一,故选择E滑动变阻器.Rx两端的电压值是2.6V.
待测电阻两端电压U=I2(R0+r2),通过待测电阻的电流Ix=I1-I2,待测电阻Rx=U/ Ix= I2(R0+r2)/ I1-I2,由于图线的斜率为k,结合图线可得Rx=.
只要用电压表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电流,用R=U/I即可得到阻值。
注意伏安法测电阻的两种接法