Question

9．研究小組欲測一新材料制成的均勻圓柱體的電阻率，其電阻約為5Ω，步驟如下：用伏安法測定該圓柱體的電阻，除被測圓柱體外，還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：
A．電流表A₁（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）
B．電流表A₂（量程0～3A，內(nèi)阻約0.1Ω）
C．電壓表V₁（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）
D．電壓表V₂（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）
E．直流電源E（電動(dòng)勢4V，內(nèi)阻不計(jì)）
F．滑動(dòng)變阻器R₁（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）
G．滑動(dòng)變阻器R₂（阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）
H．開關(guān)S、導(dǎo)線若干
（1）為完成實(shí)驗(yàn)并且使實(shí)驗(yàn)誤差減小，電壓從零開始可調(diào)以測得多組數(shù)據(jù)，應(yīng)選擇的儀器為ACEFH（填寫儀器的代號）
（2）請?jiān)谌鐖D所示的虛線框中畫出測量的電路圖．
（3）被測圓柱體電阻的測量值與真實(shí)值比較，將偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“相等”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)原理選擇實(shí)驗(yàn)器材；
（2）根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表接法，然后作出電路圖；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)用歐姆定律分析實(shí)驗(yàn)誤差．

解答 解：（1）應(yīng)用伏安法測電阻阻值，需要：電源、導(dǎo)線與開關(guān)，電源電動(dòng)勢為4V，則電壓表應(yīng)選擇C，電路最大電流約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，則電流表應(yīng)選擇A，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇F，故需要的實(shí)驗(yàn)器材有：ACEFH；
（2）待測電阻阻值約為5Ω，電流表內(nèi)阻約為：0.5Ω，電壓表內(nèi)阻約為：10kΩ，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻阻值，電流表應(yīng)采用外接法；電壓從零開始可調(diào)以測得多組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，電路圖如圖所示：

（3）電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用，所測電流偏大，由歐姆定律可知，電阻測量值偏小．
故答案為：（1）ACEFH；（2）電路圖如圖所示；（3）偏�。�

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、連設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、實(shí)驗(yàn)誤差分析，要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則；根據(jù)題意確定電流表與滑動(dòng)變阻器的接法是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖的關(guān)鍵．