高中 | 电学实验中描点作图 题目答案及解析

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高中 | 电学实验中描点作图题目答案及解析如下,仅供参考!

选修3-1

第二章 恒定电流

2.3 欧姆定律

电学实验中描点作图

高性能混凝土是一种新型高技术的混凝土,广泛应用建筑工程中,某同学对高性能混凝土的电阻产生了兴趣,决定设计一个精密测量电阻的电路来完成测量。该同学设计的电路如题图$1$所示,图中$E$为电源(电动势为$3\;\rm V$,内阻不计)、待测混凝土样本电阻$R_{x}$、滑动变阻器$R_{0}(0\sim 100\;\rm \Omega)$、滑动变阻器$R_{2}(0\sim 100\;\rm \Omega)$、滑动变阻器$R_{1}(0\sim 4700\;\rm \Omega$)、电流表$\rm A$(量程$5\;\rm mA$)、电压表$\rm V$(量程$3\;\rm V$)、灵敏电流计$\rm G$(量程$100\ \rm \mu A$),开关$\rm S_{1}$$\rm S_{2}$,导线若干。

该同学按电路图连接图$2$,请指出实物图连线①②③中连接错误的是                 

[["①"]]

导线①应该接在滑动变阻器$R_{2}$的右上端;

电路连线改正后,实验过程如下:

$\rm S_{2}$断开、$\rm S_{1}$闭合,调节$R_{0}$的滑动触头,使电流表$\rm A$的示数大于量程的$\dfrac{1}{3}$

②将$R_{2}$调成最大阻值,闭合$\rm S_{2}$,调节$R_{1}$的滑动触头,使灵敏电流计$\rm G$示数为零

③断开$\rm S_{2}$,将$R_{2}$电阻调为零,使$\rm S_{2}$断续接通,并仔细调节$R_{1}$,使灵敏电流计$\rm G$示数为零

④记录电压表$U$、电流表$I$的读数

⑤移动滑动变阻器$R_{0}$的滑动触头,重复步骤②$\sim$④,再测四组$U$$I$的读数。

在步骤②中“将$R_{2}$调成最大阻值”作用是                 

[["保护灵敏电流计$\\rm G$"]]

在步骤②中“将$R_{2}$调成最大阻值”作用是保护灵敏电流计$\rm G$

实验数据如下表

$U(\rm V)$$1.50$$1.74$$2.00$$2.24$$2.50$
$I(\rm mA)$$3.02$$3.50$$4.01$$4.49$$4.99$

请根据表中数据,在方格纸上作出$U − I$图线,利用图线求出该待测混凝土样本电阻$R_{x}=$                $\rm \Omega$(保留三位有效数字);

[["

图见解析;$500$

"]]

作出$U − I$图线如图;

该待测混凝土样本电阻$R_{x}=\dfrac{3.0}{6.0 \times 10^{- 3}}\;\rm \Omega=500\;\rm \Omega$

和教材中伏安法测电阻相比,上述实验方法测得的电阻值误差更小,简要说明原因                 

[["电压表测量的电压始终等于待测电阻两端的电压,电压表不会分流"]]

该实验方法测得的电阻值误差更小,原因是电压表测量的电压始终等于待测电阻两端的电压,电压表不会分流。

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