某同學(xué)用電壓表和電流表測(cè)量R
x的電阻,已知電壓表內(nèi)阻約3kΩ,電流表內(nèi)阻約1Ω.
(1)某同學(xué)用如圖甲所示電路測(cè)量電阻R
x,R
x的測(cè)量值比真實(shí)值
偏小
偏小
(選填“偏大”或“偏小”);若被測(cè)電阻R
x的阻值約為10Ω,應(yīng)采用圖
甲
甲
(選填“甲”或“乙”)所示由路誤差會(huì)比較小.
(2)無(wú)論是用圖甲還是圖乙所示電路測(cè)量,都不可避免地會(huì)產(chǎn)生由電表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差.某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了以下方案,以避免電表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差.該方案利用圖丙所示的電路進(jìn)行測(cè)量,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
第一步:將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S
2接2,閉合開(kāi)關(guān)S
1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R
p1和R
p2,使電表讀數(shù)接近滿量程,但不超過(guò)量程,記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U
1、I
1①請(qǐng)你寫(xiě)出第二步操作步驟,并說(shuō)明需要記錄的數(shù)據(jù);
將開(kāi)關(guān)S2接1,閉合開(kāi)關(guān)S1,保持滑動(dòng)變阻器Rp1和Rp2滑片位置不變,記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2;
將開(kāi)關(guān)S2接1,閉合開(kāi)關(guān)S1,保持滑動(dòng)變阻器Rp1和Rp2滑片位置不變,記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2;
②用測(cè)得數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)電阻阻值的計(jì)算式是R
x=
.
③簡(jiǎn)要說(shuō)明此實(shí)驗(yàn)方案為什么能避免由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差.
當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S
2接2,閉合開(kāi)關(guān)S
1時(shí)有,
=R
x+R
A+R
p2;當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S
2接1,閉合開(kāi)關(guān)S
1時(shí)有,
=R
A+R
p2,所以有,R
x=
-,該實(shí)驗(yàn)中電流表的內(nèi)阻所產(chǎn)生的影響兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相減后被消除,電壓表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響.
當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S
2接2,閉合開(kāi)關(guān)S
1時(shí)有,
=R
x+R
A+R
p2;當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S
2接1,閉合開(kāi)關(guān)S
1時(shí)有,
=R
A+R
p2,所以有,R
x=
-,該實(shí)驗(yàn)中電流表的內(nèi)阻所產(chǎn)生的影響兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相減后被消除,電壓表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響.
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