Question

【題目】某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱形導體的電阻。步驟如下：

(1)用游標卡尺和螺旋測微器測量其長度和直徑如下圖所示，由圖可知其長度為______mm.直徑為________mm；

(2)用多用電表的電阻“×100”擋，按正確的操作步驟測其電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏角過大，他應先將倍率調為___(填“×10”或“×1000”)，緊接著的操作步驟是_____________，正確操作后，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值約為_________Ω；

(3)該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：

待測圓柱體電阻R；

電流表A1(量程1mA，內阻約50Ω)；

電流表A2(量程20mA，內阻約10Ω)；

電壓表V1(量程3V，內阻約10kΩ) ；

電壓表V2(量程I5V，內阻約25kΩ)；

直流電源E(電動勢4V，內阻不計)；

滑動變阻器R1(最大阻值15Ω，允許通過的最大電流2.0A)；

滑動變阻器R2(最大阻值50kΩ，允許通過的最大電流0.5A)；

開關S、導線若干

為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，則電流表應該選擇______，電壓表應該選擇______，滑動變阻器應該選擇______；

(4)該同學用伏安法測該電阻的實驗誤差主要來源于_______(填“電流”或“電壓”)；表的讀數(shù)與被測電阻的真實值不同，導致被測電阻R測_______R真 (選填“>”“=”或“<”)，該誤差屬于_______(選填“系統(tǒng)”“偶然”)誤差。

Answer 1

【答案】 （1）50.15 4.700(±0.002) （2）×10 將紅黑表筆短接，重新進行歐姆調零 220 （3）A2 V1 R1 （4）電流 < 系統(tǒng)

【解析】（1）長度為:5cm+0.05mm×3=50.15mm；直徑為：4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm；

（2）用多用電表的電阻“×100”擋，按正確的操作步驟測其電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏角過大，說明倍率檔選擇的過大，則他應先將倍率調為 “×10”，緊接著的操作步驟是將紅黑表筆短接，重新進行歐姆調零，該電阻的阻值約為22×10Ω=220Ω；

（3）直流電源電動勢4V，則電壓表選擇量程3V 的V1；電路中可能出現(xiàn)的最大電流，則電流表選擇量程20mA 的A2；滑動變阻器應該選擇阻值較小的R1；

（4）因電壓表的內阻遠大于待測電阻阻值，則實驗采用電流表外接法，則該電阻的實驗誤差主要來源于電流表的讀數(shù)大于被測電阻的電流的真實值，由可知被測電阻R測<R真 ，該誤差屬于系統(tǒng)誤差。