Question

李某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱形导体的电阻。步骤如下：

(1)用游标卡尺和螺旋测微器测量其长度和直径如下图所示，由图可知其长度为_____mm。直径为_____mm；

(2)用多用电表的电阻×100挡，按正确的操作步骤测其电阻，发现指针偏角过大，他应先将倍率调为_____（填×10或×1000），紧接着的操作步骤是_____，正确操作后，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为_____Ω；

(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R；

电流表A₁（量程1mA，内阻约50Ω）；

电流表A₂（量程20mA，内阻约10Ω）；

电压表V₁（量程3V，内阻约10kΩ） ；

电压表V₂（量程15V，内阻约25kΩ）；

直流电源E（电动势4V，内阻不计）；

滑动变阻器R₁（最大阻值15Ω，允许通过的最大电流2.0A）；

滑动变阻器R₂（最大阻值50kΩ，允许通过的最大电流0.5A）；

开关S、导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，则电流表应该选择_____，电压表应该选择_____，滑动变阻器应该选择_____；

(4)该同学用伏安法测该电阻的实验误差主要来源于_____（填“电流”或“电压”）；表的读数与被测电阻的真实值不同，导致被测电阻R_测_____R_真（选填>、=或<）。

Answer

50.15 4.700（） ×10 将红黑表笔短接，重新进行欧姆调零 220 A2 V1 R1 电流 <

【解析】

(1)[1]游标卡尺的主尺读数为：5.0cm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为3×0.05mm=0.15mm，所以最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm

[2]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，由于误差则4.700mm（mm）

(3)[3][4][5]用多用电表的电阻“×100”挡，按正确的操作步骤测其电阻，发现指针偏角过大，说明倍率档选择的过大，则他应先将倍率调为“×10”，紧接着的操作步骤是将红黑表笔短接，重新进行欧姆调零，该电阻的阻值约为22×10Ω=220Ω；

(4)[6][7][8]直流电源电动势4V，则电压表选择量程3V的V1，电路中可能出现的最大电流

则电流表选择量程20mA的A2，为了方便调节，滑动变阻器应该选择阻值较小的R1

(5)[9][10]因电压表的内阻远大于待测电阻阻值，则实验采用电流表外接法，则该电阻的实验误差主要来源于电流表的读数大于被测电阻的电流的真实值，由可知被测电阻