题目内容
【题目】某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱形元件的伏安特性,步骤如下:
①用多用表“×100”倍率的电阻档测量该元件的电阻时,发现指针偏角过大,此时需换用__________倍率的电阻档(填“×10”或“×1k”),并重新进行_________后再进行测量,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值=______Ω。
②该同学想更精确地测量其电阻,现有的器材及其代号和规格如下:
待测元件电阻:
电流表(量程0~10mA,内阻约为50Ω)
电流表(量程0~50mA,内阻约为30Ω)
电压表(量程0~3V,内阻约为30kΩ)
电压表(量程0~15V,内阻约为50kΩ)
直流电源E(电动势3V,内阻不计)
滑动变阻器(阻值范围0~50Ω,允许通过的最大电流0.5A)
开关S,导线若干
(i)要求较准确地测出其阻值,电流表应选______,电压表应选________(选填电表符号);
(ii)根据以上仪器,该同学按上图连接实验线路,在实验中发现电流表示数变化范围较小,请你用笔在图中添加一条线对电路进行修改,使电流表示数的变化范围变大;
(iii)修改后的电路其测量结果比真实值偏_______(选填“大”或“小”)
③为了进一步测量该元件的电阻率,该同学用游标卡尺和螺旋测微器测量了该元件的长度和直径,如图所示,由图可知其长度L=_______;其直径D=_______mm
【答案】①×10;欧姆调零;300;②A1;V1;如图;小;③50.20;4.700
【解析】
试题分析:①用多用表“×l00”倍率的电阻挡测量该元件的电阻时,发现指针偏角过大,说明所选挡位太大,此时需换用×10倍率的电阻挡,并重新进行欧姆调零后再进行测量,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值Rx=10×30=300Ω
②(i)电源电动势为4V,为了减小读数误差,电压表应选V1,通过电阻的电流的最大值是,所以电流表应选A1,
(ii)由电路图可知,滑动变阻器采用限流接法,为扩大电流表示数变化范围,滑动变阻器应采用分压接法,电路图如图所示;
(iii)由电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流,实验所测电流偏大,由欧姆定律可知,电阻的测量值偏小.
③游标卡尺的主尺读数为:5cm=50mm,游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为4×0.05mm=0.20mm,所以最终读数为:50mm+0.20mm=50.20mm;螺旋测微器的固定刻度为4.5mm,可动刻度为20.0×0.01mm=0.200mm,所以最终读数为4.5mm+0.200mm=4.700mm.