Question

【題目】某同學在測量一種均勻新材料電阻絲的電阻率的過程中，相關測量如下：

（1）用刻度尺測量電阻絲的接入長度為l=0.900 m。

（2）用螺旋測微器測量電阻絲直徑（刻度位置如圖1所示），從圖中讀出電阻絲的直徑為_________mm。

（3）為了粗測新材料電阻絲的阻值，該同學先選用多用電表“×10”擋調零后進行測量，發現表針偏轉的角度很大。

①為了把電阻測量得更準確些，應換用“________”擋；（選填“×100”或“×1”）；

②重新換擋后必須將紅、黑表筆__________，調節_____________使表針指向0Ω；

③重新測量的結果，如圖2所示，讀數為__________Ω。

（4）現要進一步精確測量其阻值，實驗室提供了以下相關器材（要求測量結果盡量準確）：

電池組（3V，內阻約1Ω）

電流表（0～3A，內阻約0.025Ω）

電流表（0～0.6A，內阻約0.125Ω）

電壓表（0～3V，內阻約3kΩ）

電壓表（0～15V，內阻約15kΩ）

滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A)

滑動變阻器（0～1000Ω，額定電流0.3A)

開關，導線

①實驗時應選用的器材是_________________ 。（填寫各器材的字母代號）

②以下電路圖中__________（填電路圖下方的字母代號）電路為本次實驗應當采用的最佳電路。但用此最佳電路測量的結果仍然會比真實值___________。（填“偏大”或“偏小”）

③若根據伏安法測出電阻絲的阻值為Rx=6.4Ω，則這種新材料電阻絲的電阻率為__________Ω·m（結果保留二位有效數字）。

(5)用伏安法測金屬絲電阻存在系統誤差．為了減小系統誤差，有人設計了如圖所示的實驗方案．其中Rx是待測電阻，R是電阻箱，R1、R2是已知阻值的定值電阻．合上開關S，靈敏電流計的指針偏轉．將R調至阻值為R0時，靈敏電流計的示數為零。由此可計算出待測電阻Rx=__________；(用R1、R2、R0表示)

Answer 1

【答案】 0.600 ×1 短接 歐姆調零旋鈕 6.0 ACDFH A 偏小 2.0×10-6

【解析】（2）螺旋測微器的讀數為

（3）歐姆表指針偏轉角度很大，說明所選檔位太大，為了把電阻測得更準一些，應換用×1擋，換擋后需要重新調零，即兩表筆短接，調節歐姆調零旋鈕使得使表針指向0Ω．歐姆表讀數為

（4）①需要電源，故選用A，實驗過程中電流較小，故選用電流表C；電源提供3V電壓，故選用電壓表D；為了方便操作，選用較小的滑動變阻器，故選用F，連接電路需要導線和開關，故選擇H，

②因電源不宜在長時間、大功率狀況下使用，故滑動變阻器不能用分壓式應用限流式，又待測電阻阻值遠小于電壓表內阻，故電流表應用外接法，故電路圖A為應當采用的最佳電路．根據歐姆定律知，由于電壓表的分流作用而使得R測量值偏小．

③根據歐姆定律，有，根據電阻定律有；其中，所以．

（5）根據串并聯電路特點及歐姆定律可知，由于電流表示數為零，則說明G兩端的電勢相等，則一定有，兩式聯立可得；