题目内容
【题目】某同学要精确测量某一金属丝的电阻率。
(1)先用多用电表×1挡粗测其电阻,指针偏转如图甲所示,读数为________Ω,然后用螺旋测微器测其直径如图乙所示,读数为________mm,最后用米尺测其长度如图丙所示,其读数________cm。
(2)采用伏安法进一步测定这段金属丝的电阻。有以下器材可供选择:(要求测量结果尽量准确)
A.电池组(3V,内阻约1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
E电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
F滑动变阻器(Ω,额定电流1A)
G滑动变阻器(Ω,额定电流)
H.开关,导线
实验时应选用的器材是________(选填器材前字母代号)。请在下面的虚线框中补全实验电路图______。用该方法测金属丝电阻,测量结果会比真实值偏________(选填“大”或“小”)。在某次测量时电表示数如图丁所示,则电流表示数为________,电压表的示数为________。
(3)为了减小系统误差,有人设计了如图戊所示的实验方案。其中是待测电阻,R是电阻箱,、是已知阻值的定值电阻。闭合开关S,灵敏电流计的指针偏转。将R调至阻值为时,灵敏电流计的示数为零。由此可计算出待测电阻________。(用、、表示)
【答案】11 0.600 60.10 ACDFH 小 0.14 2.40
【解析】
(1)[1]欧姆表的读数为表盘示数与倍率的乘积,所以圆形柱体的电阻大致为
R=11×1Ω=11Ω
[2]螺旋测微器的读数为固定刻度的毫米数与可动刻度的n×0.01mm的和,由图示螺旋测微器可知,其直径为
0.5mm+10.0×0.01mm=0.600mm
[3]根据米尺读数原理,可知米尺的读数为60.10cm;
(2)[4]金属丝电阻约为,电池组电动势为3V,回路中最大电流约,故电流表选C,电压表选D。
[5]伏安法测电阻,滑动变阻器采用限流接法,选用阻值变化范围较小的F即可。由于,所以选用电流表外接法,电路图如图所示
[6]利用此方法测得的电流偏大,根据
可得金属丝电阻值的测量值比真实值偏小。
[7][8]电流表选用小量程0.6A,分度值为0.02A,电流为0.14A;电压表选用小量程3V,分度值为0.01V,电压为2.40V;
(3)[9]灵敏电流计示数为零,说明其两端电势相等,可得
解得