武夷山一中
笔者日前在高三复习中发现有这样一道例题
原题 为了较准确地测量一只微安表的内阻,采用图所示实验电路图进行测量,实验室可供选择的器材如下:
A.待测微安表(量程500μA,内阻约 300Ω)
B.电阻箱(最大阻值999.9Ω)
C.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)
D.滑动变阻器R2(最大阻值为1KΩ)
E.电源(电动势为2V,内阻不计)
F.保护电阻R0(阻值为120Ω)
①实验中滑动变阻器应选用___________(填“C”或“D”);
②按照实验电路在图所示的方框中完成实物图连接。
③实验步骤:
第一,先将滑动变阻器的滑片移到最右端,调节电阻箱的阻值为零;
第二,闭合开关S,将滑片缓慢左移,使微安表满偏;
第三,保持滑片不动,调节R的电阻值使微安表的示数正好是满刻度的2/3时,此时接入电路的电阻箱的示数如图所示,阻值R为______Ω。
第四,根据以上实验可知微安表内阻的测量值RA为_______Ω
④若调节电阻箱的阻值为R′时,微安表的示数正好是满刻度的1/2,认为此时微安表内阻就等于R′则此时微安表内阻的测量值R′与微安表的示数正好是满刻度的2/3时微安表内阻的测量值RA相比,更接近微安表真实值的是______。(填“R′”或“RA”)
给出的参考答案是: ① C (2分)
②实物图补画(略)(2分)
③145.5(2分) , 291(2分)
④RA(2分)
笔者认为第四问的答案为RA不正确。
原解 微安表的示数正好是满刻度的2/3时,电阻箱接入电路的阻值比微安表的示数正好是满刻度的1/2时接入的阻值小,2/3偏比1/2偏外阻变化小,误差就小,所以RA更接近真实值。
错解分析 原解错误的原因在于:虽然2/3偏法中外阻的变化比半偏法中外阻变化小,但不能仅凭外阻变化的大小来确定误差的大小。如图所示,微安表满偏时A﹑B两端电压U1=IgRg;若调节电阻箱R使微安表2/3偏,设此时电阻箱接入电路的电阻值为R1,A﹑B两端电压
正确解答
分析一: 如图所示,设微安表满偏时,滑动变阻器接入支路中的阻值为R1,接入干路中的阻值为R2,则有:
由(5)(7)两式不难看出,两种情况下测量值和实际值的差值相等,即两种情况的误差一样大。
分析二:把微安表与电阻箱R以外的部分看成一个电源,设其等效电动势为,等效内阻为。
论文作者:李旭华, 刘玉珍
论文发表刊物:《教育学文摘》2019年第07期
论文发表时间:2019/10/15
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