Question

【題目】某同學要測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”倍率的電阻檔測量該元件的電阻時，發現指針偏角過大，此時需換用__________倍率的電阻檔（填“×10”或“×1k”），并重新進行_________后再進行測量，表盤的示數如圖所示，則該電阻的阻值=______Ω。

②該同學想更精確地測量其電阻，現有的器材及其代號和規格如下：

待測元件電阻：

電流表（量程0~10mA，內阻約為50Ω）

電流表（量程0~50mA，內阻約為30Ω）

電壓表（量程0~3V，內阻約為30kΩ）

電壓表（量程0~15V，內阻約為50kΩ）

直流電源E（電動勢3V，內阻不計）

滑動變阻器（阻值范圍0~50Ω，允許通過的最大電流0．5A）

開關S，導線若干

（i）要求較準確地測出其阻值，電流表應選______，電壓表應選________（選填電表符號）；

（ii）根據以上儀器，該同學按上圖連接實驗線路，在實驗中發現電流表示數變化范圍較小，請你用筆在圖中添加一條線對電路進行修改，使電流表示數的變化范圍變大；

（iii）修改后的電路其測量結果比真實值偏_______（選填“大”或“小”）

③為了進一步測量該元件的電阻率，該同學用游標卡尺和螺旋測微器測量了該元件的長度和直徑，如圖所示，由圖可知其長度L=_______；其直徑D=_______mm

Answer 1

【答案】①×10；歐姆調零；300；②A1；V1；如圖；小；③50．20；4．700

【解析】

試題分析：①用多用表“×l00”倍率的電阻擋測量該元件的電阻時，發現指針偏角過大，說明所選擋位太大，此時需換用×10倍率的電阻擋，并重新進行歐姆調零后再進行測量，表盤的示數如圖所示，則該電阻的阻值Rx=10×30=300Ω

②（i）電源電動勢為4V，為了減小讀數誤差，電壓表應選V1，通過電阻的電流的最大值是，所以電流表應選A1，

（ii）由電路圖可知，滑動變阻器采用限流接法，為擴大電流表示數變化范圍，滑動變阻器應采用分壓接法，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，實驗所測電流偏大，由歐姆定律可知，電阻的測量值偏小．

③游標卡尺的主尺讀數為：5cm=50mm，游標尺上第4個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為4×0．05mm=0．20mm，所以最終讀數為：50mm+0．20mm=50．20mm；螺旋測微器的固定刻度為4．5mm，可動刻度為20．0×0．01mm=0．200mm，所以最終讀數為4．5mm+0．200mm=4．700mm．