2．5．2. 电势差计精确地测量电源电动势常采用电势差计.电势差计是根据补偿原理来设计的.补偿法的原理可用图2-5-2所示来说明. 通常情况下.用测量仪器对电源进行测量时.总有电流通过电源.因而——青夏教育精英家教网—

2．5．2. 电势差计精确地测量电源电动势常采用电势差计.电势差计是根据补偿原理来设计的.补偿法的原理可用图2-5-2所示来说明. 通常情况下.用测量仪器对电源进行测量时.总有电流通过电源.因而造成测量误差.用图2-5-3所示的电路进行测量时.可以使待测电源中的电流为零.图中工作电源与粗细均匀的电阻线A.B相连.适当调节C的位置.当电阻线在A.C段的电势降刚好与待测电源的电动势Ex 相等时.灵敏电流计G内没有电流通过.待测电源中的电流也为零.这时.称待测电路得到了补偿. 若先对一个标准电池实现补偿.就可以对电路进行定标(测得A.C间单位长度相当多少伏电压).然后对某个待测电压实现补偿.即可精确地测定这个电压值. 用这种方法既可以测量电源电动势.还可以测量某段电路两端电压.若再借助于比较法.还可测量电阻值.这种测量方法称为补偿法. 滑线式电势差计的电路如图2-5-4所示.它由三部分组成:工作电源E.开关和变阻器组成“工作电路 ,标准电池.灵敏电流计G和保护电阻组成“标准电路 ,待测电源.开关.电阻箱.灵敏电流计G和保护电阻组成“测量电路 .三部分之间接有转换开关和由粗细均匀的电阻线AB和滑动触头C.任何电势差计.无论结构多么复杂.都有以上三部分. 测量前.应先对电势差计进行校准.回路中的工作电源电压可取3-4V间某个值.调节变阻器使工作电路中的电流达到规定值.再将转换开关接标准电池.调节滑动触头C.并逐步减小保护电阻.直至等于零时.接通灵敏电流计G.表中也有没电流通过.这时“标准回路就达到了平衡.记下此时电阻线上段长度. 然后.将调至最大.将转换开关接待测电源.并断开开关.按以上方法再调节“测量电路使其达到平衡.并记下此时触头位置所对应的电阻线上的长度.在调节过程中.的位置不能动.以保护工作电流不变.此时.由于电阻线的粗细均匀.故有即如果要测量待测电源的内阻r.可以合上.用以上方法测得待测电源的路端电压再根据公式读出电阻箱的阻值.即可求出电源内阻为利用电势差计还可以借助于比较法测电阻.测量方法如图2-5-5所示.图中R为标准电阻.为待测电阻.先用电势差计测出两端的电压.再用同样的办法测出标准电阻R两端的电压U.由于电势差计没有分流作用.故因此 §2．6.黑箱问题此类问题具有智力测试的性质.无明显规律可循.而全凭思维的灵敏性和判断的周密性例11.如图2-6-1所示.在黑盒内有一个电源和几个阻值相同的电阻组成的电路.盒外有四个连接柱.利用电压表测出每两点间的电压分别为: .试画出盒内的电路.并要求电阻数不超过5个. 解: 在盒内电阻数不超过5个的条件下.可能的电路有6种.如图2-6-2所示 §2.7 物质的导电性【查看更多】

某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图1可知其长度为

50.15

mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如图，由图1可知其直径为

4.700

mm；
（3）用多用电表测定该圆柱体电阻的阻值，多用电表电阻挡有3种倍率，分别是×100Ω、×10Ω、×1Ω．该同学选择×10Ω倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针转过角度太小．为了准确地进行测量，请你从以下给出的操作步骤中，选择必要的步骤，并排出合理顺序：

BEDC

．（填步骤前的字母）
A．旋转选择开关至欧姆挡“×lΩ”
B．旋转选择开关至欧姆挡“×100Ω”
C．旋转选择开关至“OFF”，并拔出两表笔
D．将两表笔分别连接到R_x，的两端，读出阻值后，断开两表笔
E．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔
②按正确步骤测量时，指针指在图2示位置，则该电阻的阻值约为

2200

Ω．
（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A₁（量程0～4mA，内阻约50Ω）
电流表A₂（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V₁（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V₂（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R₂（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图3中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．
（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=

0.76

Ω?m．（保留2位有效数字）

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某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图1可知其长度为______mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如图，由图1可知其直径为______mm；
（3）用多用电表测定该圆柱体电阻的阻值，多用电表电阻挡有3种倍率，分别是×100Ω、×10Ω、×1Ω．该同学选择×10Ω倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针转过角度太小．为了准确地进行测量，请你从以下给出的操作步骤中，选择必要的步骤，并排出合理顺序：______．（填步骤前的字母）
A．旋转选择开关至欧姆挡“×lΩ”
B．旋转选择开关至欧姆挡“×100Ω”
C．旋转选择开关至“OFF”，并拔出两表笔
D．将两表笔分别连接到R_x，的两端，读出阻值后，断开两表笔
E．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔
②按正确步骤测量时，指针指在图2示位置，则该电阻的阻值约为______Ω．
（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A₁（量程0～4mA，内阻约50Ω）
电流表A₂（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V₁（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V₂（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R₂（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图3中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．
（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=______Ω?m．（保留2位有效数字）

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（1）在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
①用二十分度的游标卡尺测量摆球直径的结果如图1所示．
则小球的直径为______mm．
②为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最______（填“高”或“低”）点的位置时开始计时，并用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间求出周期．
③若用L表示摆长，单摆完成30次全振动所用时间为t，那么重力加速度的表达式为g=______．
（2）某兴趣小组为了测量一待测电阻丝的阻值R_x，先用多用电表粗测出它的阻值约为9Ω，用再千分尺测量该段电阻丝的直径，如图2所示，然后再用伏安法精确地测量．实验室里准备了以下器材：
A．多用电表
B．电压表V_l，量程3V，内阻约5kΩ
C．电压表V₂，量程15V，内阻约25kΩ
D．电流表A_l，量程0.6A，内阻约0.2Ω
E．电流表A₂，量程3A，内阻约0.04Ω
F．电源，电动势E=4.5V
G．滑动变阻器R_l，最大阻值5Ω，最大电流为3A
H．滑动变阻器R₂，最大阻值200Ω，最大电流为1.5A
I．电键S、导线若干
①则此金属丝的直径是______mm
②在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求尽可能准确，并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节，则在上述提供的器材中电压表应选______；电流表应选______；滑动变阻器应选______．（填器材前面的字母代号）
③在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图．

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（1）在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
①用二十分度的游标卡尺测量摆球直径的结果如图1所示．
则小球的直径为______mm．
②为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最______（填“高”或“低”）点的位置时开始计时，并用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间求出周期．
③若用L表示摆长，单摆完成30次全振动所用时间为t，那么重力加速度的表达式为g=______．
（2）某兴趣小组为了测量一待测电阻丝的阻值R_x，先用多用电表粗测出它的阻值约为9Ω，用再千分尺测量该段电阻丝的直径，如图2所示，然后再用伏安法精确地测量．实验室里准备了以下器材：
A．多用电表
B．电压表V_l，量程3V，内阻约5kΩ
C．电压表V₂，量程15V，内阻约25kΩ
D．电流表A_l，量程0.6A，内阻约0.2Ω
E．电流表A₂，量程3A，内阻约0.04Ω
F．电源，电动势E=4.5V
G．滑动变阻器R_l，最大阻值5Ω，最大电流为3A
H．滑动变阻器R₂，最大阻值200Ω，最大电流为1.5A
I．电键S、导线若干
①则此金属丝的直径是______mm
②在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求尽可能准确，并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节，则在上述提供的器材中电压表应选______；电流表应选______；滑动变阻器应选______．（填器材前面的字母代号）
③在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图．