Question

13．某同學(xué)要測(cè)量一新材料制成圓柱體電阻，他的步驟如下：
（1）已知圓柱體的電阻大約為幾百歐姆，若用多用電表估測(cè)圓柱體的電阻，應(yīng)該選用多用電表的×10（填寫(xiě)“×1”、“×10”、“×100”“×1k”）電阻擋．
（2）該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量待測(cè)圓柱體電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：
A．金屬絲L，長(zhǎng)度為L(zhǎng)₀，直徑為D
B．電流表A₁，量程1mA，內(nèi)阻r₁=375Ω
C．電流表A₂，量程500 μA，內(nèi)阻r₂=750Ω
D．電壓表V，量程10V，內(nèi)阻10kΩ
E．電阻R₁，阻值為100Ω，起保護(hù)作用
F．滑動(dòng)變阻器R₂，總阻值約20Ω
G．電池E，電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻很小
H．開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干
為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)谔摼�框中畫(huà)出測(cè)量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)．
（3）若該同學(xué)用上述方法測(cè)量得到圓柱體電阻R的表達(dá)式為：R=$\frac{{I}_{2}r}{{I}_{1}}$-r₁用（上述實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的物理量或已知量表示），若他的測(cè)量結(jié)果存在誤差，這是屬于偶然誤差 （填系統(tǒng)誤差或偶然誤差）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆表的使用方法確定檔位；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求明確實(shí)驗(yàn)電路的接法，注意滑動(dòng)變阻器的分壓接法及電流表的接法選擇；
（3）由歐姆定律及電路結(jié)構(gòu)可求得電阻值；根據(jù)誤差的定義可明確屬于哪一種誤差．

解答 解：（1）電阻約為幾百歐，因歐姆表中間部分讀數(shù)最為準(zhǔn)確，而中間部分一般為幾十歐姆，故應(yīng)選擇×10檔位；
（2）電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，待測(cè)電阻約為幾百歐姆，故電流約為幾百毫安；為了保證安全，電流表選擇A₁；由于所給的電壓表量程太大，無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)，故將A2充當(dāng)電壓表使用；由于要求多測(cè)數(shù)據(jù)，故滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；
電路圖如圖所示；
（3）由圖可知，R與A₁串聯(lián)后與A₂并聯(lián)，A₂兩端的電壓為I₂r₂；則串聯(lián)部分的電阻為：$\frac{{I}_{2}r}{{I}_{1}}$；故待測(cè)電阻的阻值為：$\frac{{I}_{2}r}{{I}_{1}}$-r₁；
由于數(shù)據(jù)測(cè)量而導(dǎo)致的誤差為偶然誤差；可以通過(guò)多次測(cè)量取平均的方式來(lái)減小誤差．

故答案為：（1）×10；（2）如圖所示；（3）$\frac{{I}_{2}r}{{I}_{1}}$-r₁；偶然誤差．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電阻的測(cè)量，要注意明確電流表可以用來(lái)作為電壓表使用；同時(shí)明確滑動(dòng)變阻器分壓接法的幾種方式．