问: 在图6 -1所示的电路中,电阻R起什么作用?不用它会出现什么问题?
答: 电阻R的作用是保证电流不超过某一限定值,若不用电阻R可能会导致电流过大,烧坏电流表。
问: 试证明 : 用内阻为 R 的伏特计来测量如图 1 所示线路中电阻 R1 两端的电位差时 , 伏特计的读数与 R1 两端的电位差的实在值之间的百分差为 :\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}R_{g}+R_{1}R_{2}+R_{2}R_{g}}\times 100\%
若 R1 = R 2 = Rg =100Ω , 试计算这个值 。
又若 R1 = R2 =100Ω , Rg =1000Ω , 再计算这个值 。
答: 伏特计的读数为:U_{c}=\frac{\frac{R_{1}R_{g}}{R_{1}+R_{g}}}{\frac{R_{1}R_{g}}{R_{1}+R_{g}}+R_{2}}E=\frac{R_{1}R_{g}}{R_{1}R_{g}+R_{1}R_{2}+R_{2}R_{g}}E
真实值为:U_{s}=\frac{R_{1}}{R_{1}+R_{2}}E \bigtriangleup U=U_{s}-U_{c}=\frac{R_{1}^{2}R_{2}*E}{(R_{1}+R_{2})(R_{1}R_{g}+R_{1}R_{2}+R_{2}R_{g})}
百分差为:\frac{\bigtriangleup U}{U_{s}}*100\%=\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}R_{g}+R_{1}R_{2}+R_{2}R_{g}}*100\%
若R_{1}=R_{2}=R_{g}=100\Omega ,\frac{\bigtriangleup U}{U_{s}}*100\%=\frac{100*100}{100*100*3}*100\%=33.3\%
若R_{1}=R_{2}=100\Omega ,R_{g}=1000\Omega \frac{\bigtriangleup U}{U_{s}}*100\%=\frac{100*100}{100*1000*2+100*100}*100\%=5\%
问: 要测量如图 2 电路中 A、B 两点之间的电压 , 用如下的三个伏特计 , 试分别计算测量误差 。 提示 : 误差来源有两个 : 可消除和不可消除系统误差 。
( 1 ) 5V 量程 , 0.5 级 , 1000Ω / V 内阻
( 2 ) 3V 量程 , 1.0 级 , 10000Ω / V 内阻
( 3 ) 3V 量程 , 0.5 级 , 100Ω / V 内阻。
答: (1)△仪=5*0.5%=0.025V
U测=\frac{\frac{50*5000}{50+5000}}{\frac{50*5000}{50+5000}+50}*5v=2.49v
U实=\frac{50}{50+50}*5V=2.50V
△U=0.01V
(2)△仪=3*1%=0.03V
U测=\frac{50*30000*5}{50*30000+50*50+50*30000}=2.498V
U实=\frac{50}{50+50}*5V=2.50V
△U=0.002V
(3)△仪=3*0.5%=0.015V
U测=\frac{50*300*5}{50*300*2+50*50}=2.31V
U实=\frac{50}{50+50}*5V=2.50V
△U=0.19V
问: 伏安法测未知电阻 R , 可采用图 3 、 图 4 两种接法 。 它们有何区别? 试定性说明什么情况下用图 6-7 , 什么情况下用图 6-8 , 为什么?
答: 图3为内接法,当Rx>>RA内,用此接法,可忽略电流表的分压作用
图4为外接法,当Rx>>RV内,用此接法,可忽略电压表的分流作用
问: 在电学实验中 , 应该怎样布置仪器和连接电路? 应注意哪些问题? 养成哪些良好习惯?
答: 仪器布置原则:走线合理。操作方便,易于观察,实验安全。连接电路时从电路电源正极开始按回路接线,复杂电路可分为几个回路依次连接,连接后检查电路,通电时要将开关断开,进行试触,同时观察电表的变化,尽量单手操作,保证安全,实验后将仪器规整