Question

7．在测定某一均匀细圆柱体材料的电阻率实验中．

（1）如图1所示，用游标卡尺测其长度为10.355cm；图2用螺旋测微器测其直径为1.195mm．
（2）其电阻约为6Ω．为了较为准确地测量其电阻，现用伏安法测其电阻．实验室除提供了电池E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）、开关S，导线若干，还备有下列实验器材：
A．电压表V₁（量程3V，内阻约为2kΩ）       
B．电压表V₂（量程15V，内阻约为15kΩ）
C．电流表A₁ （量程3A，内阻约为0.2Ω）      
D．电流表A₂ （量程0.6A，内阻约为1Ω）
E．滑动变阻器R₁（0～10Ω，0.6A）            
F．滑动变阻器R₂ （0～2000Ω，0.1A）
①为减小实验误差，应选用的实验器材有 （选填“A、B、C、D…”等序号）ADE．
②为减小实验误差，应选用图3中b（选填“a”或“b”）为该实验的电路原理图，其测
量值比真实值偏小（选填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．
（2）①根据电源电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表；
②根据待测电阻与电表内阻的关系确定电流表接法，然后选择实验电路，根据电路图应用欧姆定律分析实验误差．

解答 解：（1）游标卡尺的固定刻度读数为10.3cm，游标读数为0.05×11mm=0.55mm=0.055cm，
所以最终读数为：10.3cm+0.055cm=10.355cm．
螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为0.01×19.5mm=0.195mm，
所以最终读数为：1mm+0.195mm=1.195mm；
（2）①电源电动势为3V，故电压表应选A，电路最大电流约为：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{3}{6}$=0.5A，故电流表选D；由于待测电阻只有约6Ω，故为了便于调节，滑动变阻器选择总阻值较小的E；
②待测电阻阻值约为6Ω，电压表内阻约为2kΩ，电流表内阻约为1Ω，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，应选择图b所示实验电路，由于电压表分流使电流表读数偏大，则由欧姆定律可知，求出的电阻值偏小．
故答案为：（1）10.355；1.195；（2）①ADE；②b；偏小．

点评 本题考查了实验器材的选择、实验误差分析、求电阻阻值的误差分析等，要掌握实验器材的选择原则，根据待测电阻与电表内阻的关系确定电流表接法是正确选择实验电路的关键．