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115-分科測驗-物理-21-23
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某生使用三個1.50 V的電池組成的電池組、一個可變電阻、一個100
Ω
\Omega
Ω
的電阻、和兩具三用電表來測量一塊材料M兩端的電位差和流過電流之關係,其中100
Ω
\Omega
Ω
的電阻必須和材料M串聯以避免電源開啟瞬間有過大的電流而損毀待測材料。可變電阻則是用來調變待測材料兩端的電位差。
該生將一具三用電表作為伏特計Ⓥ,另一具三用電表作為安培計Ⓐ進行實驗,下列何者是正確的實驗裝置?(單選)(3分)
另一位同學對於電路設計有不同想法,他將兩具三用電表作為伏特計使用,用來測量可變電阻(最大值為1000
Ω
\Omega
Ω
)與100
Ω
\Omega
Ω
的電壓值,實驗裝置連接如圖11,其中電池組的電動勢為
ε
\varepsilon
ε
。該生調整並記錄可變電阻值
R
V
R_{\mathrm V}
R
V
、兩具伏特計所測得的電壓
V
1
V_1
V
1
、
V
2
V_2
V
2
後,欲繪製流過M的電流
I
I
I
(縱軸)和M兩端電位差
V
V
V
(橫軸)的關係圖,以計算待測材料M的電阻值
R
M
R_{\mathrm M}
R
M
。則下列依序對應縱軸和橫軸的物理量哪些正確?(多選)(5分)
該生量測了流過待測材料的電流
I
I
I
和其兩端電位差
V
V
V
的三筆數據,並記錄於表二。
表二
第一筆
第二筆
第三筆
電流
I
I
I
2.0 mA
6.0 mA
10.0 mA
電位差
V
V
V
0.62 V
1.80 V
2.90 V
根據此三筆數據,計算該材料的(a)平均電阻值(2分)及(b)所對應的A類不確定度(2分)。(須有說明或計算過程) (a)平均電阻值:
Ω
\Omega
Ω
說明或計算過程:
(b)A類不確定度:
Ω
\Omega
Ω
說明或計算過程:
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