问题 问答题

某实验小组利用下列的电学实验器材探究一段某种导电材料的电阻.

器材:电流表A(0.6A/3A,内阻小于0.1Ω),电压表V(3V/15V,内阻大于9kΩ),学生电源E(3V直流电源),变阻器R(最大阻值为25Ω),定值电阻R0(100Ω),开关K和导线若干.

该小组大约每隔2分钟测量一组数据,下面是他们记录的实验数据及作出电阻的U-I图线:

序号电压表示数/V电流表示数/A
10.400.04
20.800.10
31.200.22
41.400.30
51.600.40
61.800.56
(1)在方框内画出该小组实验的电路图.

(2)分析该小组所画出的U-I图线弯曲的主要原因.

(3)比较该小组的电阻测量值R与真实值R的大小关系并说明产生此误差的原因.

(4)该小组用多用表的“×10”欧姆挡试测这段材料在常温下的电阻,操作步骤正确,发现表头指针偏转的角度很大.为了准确地进行测量,应换到______档.如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么欠缺的步骤是:______,补上该步骤后,表盘的示数如图所示,则该材料的电阻是______Ω.

答案

(1)因电阻较小电压表内阻相对很大,分流作用小故用电流表外接法;滑动变阻器若用限流式则其最小电流也大于0.04A

故不能用限流式,采用分压式

则电路如图所示; 

(2)随电流的增大,图中的各点与原点连线的斜率在变小,而斜率表示的是阻值,则阻值在变小;

电压大电流大则功率大,则温度变高,而阻值在减小,是因为电阻率随温度的升高而减小.

(3)外接法中电流表的示数为通过电阻的电流和通过电压表的电流之和大于了通过电阻的电流的真实值,故R<R,其误差来源于电压表的分流.

(4)该小组用多用表的“×10”欧姆挡试测这段材料在常温下的电阻,操作步骤正确,发现表头指针偏转的角度很大.为了准确地进行测量,应换到×1档.

如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么欠缺的步骤是:两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指在“0Ω”处,补上该步骤后,表盘的示数如图所示,则该材料的电阻是11.0Ω.

故答案为:(1)如图 

(2)电阻率随温度的升高而减小

(3)R<R误差是由于电压表内阻的分流造成的

(4)“×1”;两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指在“0Ω”处(或重新进行欧姆调零);11.0.

单项选择题
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