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，發現指針偏角過大，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，現有的器材及其代號和規格如下：

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，要求測得多組數據進行分析，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”“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

【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，發現指針偏角過大，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 ，該誤差屬于系統誤差。