Question

【題目】某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱形元件的伏安特性，步驟如下：

①用多用表“×100”倍率的電阻檔測(cè)量該元件的電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏角過大，此時(shí)需換用__________倍率的電阻檔（填“×10”或“×1k”），并重新進(jìn)行_________后再進(jìn)行測(cè)量，表盤的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值=______Ω。

②該同學(xué)想更精確地測(cè)量其電阻，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：

待測(cè)元件電阻：

電流表（量程0~10mA，內(nèi)阻約為50Ω）

電流表（量程0~50mA，內(nèi)阻約為30Ω）

電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約為30kΩ）

電壓表（量程0~15V，內(nèi)阻約為50kΩ）

直流電源E（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)）

滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0~50Ω，允許通過的最大電流0．5A）

開關(guān)S，導(dǎo)線若干

（i）要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，電流表應(yīng)選______，電壓表應(yīng)選________（選填電表符號(hào)）；

（ii）根據(jù)以上儀器，該同學(xué)按上圖連接實(shí)驗(yàn)線路，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化范圍較小，請(qǐng)你用筆在圖中添加一條線對(duì)電路進(jìn)行修改，使電流表示數(shù)的變化范圍變大；

（iii）修改后的電路其測(cè)量結(jié)果比真實(shí)值偏_______（選填“大”或“小”）

③為了進(jìn)一步測(cè)量該元件的電阻率，該同學(xué)用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量了該元件的長(zhǎng)度和直徑，如圖所示，由圖可知其長(zhǎng)度L=_______；其直徑D=_______mm

Answer 1

【答案】①×10；歐姆調(diào)零；300；②A1；V1；如圖；小；③50．20；4．700

【解析】

試題分析：①用多用表“×l00”倍率的電阻擋測(cè)量該元件的電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏角過大，說明所選擋位太大，此時(shí)需換用×10倍率的電阻擋，并重新進(jìn)行歐姆調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量，表盤的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值Rx=10×30=300Ω

②（i）電源電動(dòng)勢(shì)為4V，為了減小讀數(shù)誤差，電壓表應(yīng)選V1，通過電阻的電流的最大值是，所以電流表應(yīng)選A1，

（ii）由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為擴(kuò)大電流表示數(shù)變化范圍，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，電路圖如圖所示；

（iii）由電路圖可知，電流表采用外接法，由于電壓表的分流，實(shí)驗(yàn)所測(cè)電流偏大，由歐姆定律可知，電阻的測(cè)量值偏小．

③游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：5cm=50mm，游標(biāo)尺上第4個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為4×0．05mm=0．20mm，所以最終讀數(shù)為：50mm+0．20mm=50．20mm；螺旋測(cè)微器的固定刻度為4．5mm，可動(dòng)刻度為20．0×0．01mm=0．200mm，所以最終讀數(shù)為4．5mm+0．200mm=4．700mm．