题目
2.若用电表测得一个电阻两端的电压和流过的电流分别为-|||-.=110pm 2(V) , =20pm 0.5(A) ,-|||-试由欧姆定律 =dfrac (V)(I) 求这个电阻阻值R的近似值,并估计所得近似值的绝对误-|||-差与相对误差.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查欧姆定律的应用及误差传播的计算,涉及绝对误差和相对误差的估算。
解题核心思路:
- 欧姆定律计算:利用公式 $R = \dfrac{V}{I}$ 计算电阻的近似值。
- 误差传播:通过相对误差叠加公式 $\dfrac{\Delta R}{R} = \dfrac{\Delta V}{V} + \dfrac{\Delta I}{I}$,结合电压和电流的绝对误差,计算电阻的绝对误差和相对误差。
破题关键点:
- 正确代入数据:注意电压和电流的测量值及其误差范围。
- 相对误差叠加:理解相除运算中相对误差的叠加关系,避免混淆绝对误差和相对误差的计算。
1. 计算电阻的近似值
根据欧姆定律 $R = \dfrac{V}{I}$,代入测量值 $V = 110\,\text{V}$ 和 $I = 20\,\text{A}$:
$R = \dfrac{110}{20} = 5.5\,\Omega$
2. 计算绝对误差
通过相对误差叠加公式:
$\frac{\Delta R}{R} = \frac{\Delta V}{V} + \frac{\Delta I}{I}$
代入 $\Delta V = 2\,\text{V}$ 和 $\Delta I = 0.5\,\text{A}$:
$\frac{\Delta R}{R} = \frac{2}{110} + \frac{0.5}{20} \approx 0.01818 + 0.025 = 0.04318$
绝对误差为:
$\Delta R = R \cdot \frac{\Delta R}{R} = 5.5 \cdot 0.04318 \approx 0.2375\,\Omega$
3. 计算相对误差
相对误差为:
$\text{相对误差} = \frac{\Delta R}{R} \times 100\% = 0.04318 \times 100\% \approx 4.32\%$