题目内容
9.研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率,其电阻约为5Ω,步骤如下:用伏安法测定该圆柱体的电阻,除被测圆柱体外,还有如下供选择的实验器材:A.电流表A1(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω)
B.电流表A2(量程0~3A,内阻约0.1Ω)
C.电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
D.电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
E.直流电源E(电动势4V,内阻不计)
F.滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
G.滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
H.开关S、导线若干
(1)为完成实验并且使实验误差减小,电压从零开始可调以测得多组数据,应选择的仪器为ACEFH(填写仪器的代号)
(2)请在如图所示的虚线框中画出测量的电路图.
(3)被测圆柱体电阻的测量值与真实值比较,将偏小(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
分析 (1)根据伏安法测电阻的实验原理选择实验器材;
(2)根据待测电阻与电表内阻的关系确定电流表接法,然后作出电路图;
(3)根据实验电路应用欧姆定律分析实验误差.
解答 解:(1)应用伏安法测电阻阻值,需要:电源、导线与开关,电源电动势为4V,则电压表应选择C,电路最大电流约为:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A,则电流表应选择A,为方便实验操作,滑动变阻器应选择F,故需要的实验器材有:ACEFH;
(2)待测电阻阻值约为5Ω,电流表内阻约为:0.5Ω,电压表内阻约为:10kΩ,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应采用外接法;电压从零开始可调以测得多组数据,滑动变阻器应采用分压接法,电路图如图所示:
(3)电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,所测电流偏大,由欧姆定律可知,电阻测量值偏小.
故答案为:(1)ACEFH;(2)电路图如图所示;(3)偏小.
点评 本题考查了实验器材的选择、连设计实验电路图、实验误差分析,要掌握实验器材的选择原则;根据题意确定电流表与滑动变阻器的接法是设计实验电路图的关键.
练习册系列答案
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