Question

6．某實驗小組為了測定某一標準圓柱形導(dǎo)體的電阻率，進行如下實驗：
①首先用多用電表進行了電阻測量，主要實驗步驟如下：
A．把選擇開關(guān)扳到“×10”的歐姆擋上；
B．把表筆插入測試插孔中，先把兩根表筆相接觸，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位上；
C．把兩根表筆分別與圓柱形導(dǎo)體的兩端相接，發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)較大；
D．換用“×100”的歐姆擋進行測量，隨即記下歐姆數(shù)值；
E．把表筆從測試筆插孔中拔出后，將選擇開關(guān)旋至OFF，把多用電表放回原處．

上述實驗中有二處操作錯誤：
錯誤一：換用“×1”的歐姆擋．
錯誤二：換擋后沒有歐姆調(diào)零．
②分別用游標卡尺和螺旋測微器對圓柱形導(dǎo)體的長度L和直徑d進行測量，結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)分別是L=23.7mm，d=2.792mm．
③為使實驗更準確，又采用伏安法進行了電阻測量，右面兩個電路方案中，應(yīng)選擇圖2中的乙．用實驗中讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I和②中讀取的L、d，計算電阻率的表達式為ρ=$\frac{πzbnv9x1^{2}U}{4IL}$．

Answer 1

分析 ①使用歐姆表測電阻要選擇合適的檔位，使指針指在中央刻度線附近；歐姆表換擋后要重新進行歐姆調(diào)零；歐姆表使用完畢調(diào)應(yīng)把選擇開關(guān)置于OFF檔或交流電壓最高擋．
②游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀；螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀，注意二者讀數(shù)的差別．
③根據(jù)題意要求，所測電阻偏�。�注意滑動變阻器采用分壓式接法，電流表采取外接法．再結(jié)合電阻定律和歐姆定律求出電阻率的表達式．

解答 解：①錯誤一：用“×10”歐姆擋測電阻，指針偏轉(zhuǎn)較大，說明電阻偏小，應(yīng)該選用較小擋位，即換用“×1”的歐姆檔，換用“×100”的歐姆檔是錯誤的；
錯誤二：歐姆表換擋后要重新進行歐姆調(diào)零，實驗過程中歐姆表換擋后沒有進行歐姆調(diào)零，這是錯誤的；
②游標卡尺的主尺讀數(shù)為23mm，游標尺上第7個刻度與主尺上某一刻度對齊，故其讀數(shù)為0.1×7mm=0.7mm，
所以最終讀數(shù)為：23mm+0.7mm=23.7mm；
螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為2.5mm，可動刻度讀數(shù)為：0.01×29.2mm=0.292mm，
所以最終讀數(shù)為：2.5mm+0.292mm=2.792mm．
③題意中電阻較小，要使實驗更準確，根據(jù)$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$＞$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$，選取電流表外接法，故選乙圖；
根據(jù)歐姆定律得，R=$\frac{U}{I}$，根據(jù)電阻定律得，R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{4L}{π1t7hrz1^{2}}$，
聯(lián)立兩式解得ρ=$\frac{πt9jhtfj^{2}U}{4IL}$．
故答案為：①換用“×1”的歐姆擋，換擋后沒有歐姆調(diào)零；②23.7，2.792；③乙，$\frac{πz1p5zfx^{2}U}{4IL}$．

點評 應(yīng)掌握歐姆表的使用方法和注意事項：①測量電阻前應(yīng)將待測電阻與外電路斷開；②選檔原則是使指針能指在中值電阻附件；③選檔后應(yīng)重新調(diào)零；④使用完畢后應(yīng)將選擇開關(guān)注意“OFF”或交流電源最高檔．
解決本題的關(guān)鍵掌握游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)方法，游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀；螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀，以及掌握歐姆定律和電阻定律，會分析誤差的來源．