Question

【題目】有一根長陶瓷管，表面均勻地鍍有一層很薄的電阻膜，管的兩端有導電箍M和N，如圖1所示。用多用表電阻擋測得MN間的電阻膜的電阻約為100Ω，陶瓷管的直徑遠大于電阻膜的厚度。某同學利用下列器材設計了一個測量該電阻膜厚度d的實驗。

A．米尺(最小分度為mm)；

B．游標卡尺(游標為20分度)；

C．電流表A1(量程0～30mA，內(nèi)阻約1)；

D．電流表A2(量程0～100mA，內(nèi)阻約0.3)；

E．電壓表V1(量程3V，內(nèi)阻約3k)；

F．電壓表V2(量程15V，內(nèi)阻約15k)；

G．滑動變阻器R1(阻值范圍0～10，額定電流1A)；

H．滑動變阻器R2(阻值范圍0～1.5K，額定電流0.01A)；

I．電源E(電動勢6V，內(nèi)阻可不計)；

J．開關(guān)一個，導線若干。

①他用毫米刻度尺測出電阻膜的長度為l=10.00cm，用20分度游標卡尺測量該陶瓷管的外徑，其示數(shù)如圖2所示，該陶瓷管的外徑D=_______cm

②為了比較準確地測量電阻膜的電阻，且調(diào)節(jié)方便，實驗中應選用電流表_______，電壓表_______，滑動變阻器_______。（填寫器材前面的字母代號）

③在方框內(nèi)畫出測量電阻膜的電阻R的實驗電路圖______________。

④若電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，鍍膜材料的電阻率為，計算電阻膜厚度d的數(shù)學表達式為：d=___________（用所測得的量和已知量的符號表示）。

⑤常用的金屬膜電阻的阻值小到幾歐，大到幾萬歐，應用十分廣泛。例如我們經(jīng)常在電源插座上看到指示燈，其中就用到了這種電阻。根據(jù)下面的電路原理圖，請你判斷這里使用的電阻較小還是較大，并說明你判斷的依據(jù)______________。

Answer 1

【答案】0.820cm C E G 此電阻阻值較大。因為二極管和電阻所在支路是與插座并聯(lián)的，兩端的電壓為220V。而發(fā)光二極管僅作為指示燈，其工作功率一定很小，電流一定很小，因此需要一個較大阻值的電阻與二極管串聯(lián)

【解析】

①[1]由圖示游標卡尺可知，主尺示數(shù)為，游標尺示數(shù)為

②[2][3][4]電路最大電流約為

則電流表應選C，電源電動勢為6V，則電壓表應選E，為方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器采用分壓接法，滑動變阻器應選G；

③[5]待測電阻阻值遠大于滑動變阻器阻值，滑動變阻器應采用分壓接法，待測電阻阻值遠大于電流表內(nèi)阻，電流表應采用內(nèi)接法，實驗電路圖如圖所示；

④[6]待測電阻阻值

由電阻定律得

可得電阻膜厚度

⑤ [7][8]此電阻阻值較大。因為二極管和電阻所在支路是與插座并聯(lián)的，兩端的電壓為220V。而發(fā)光二極管僅作為指示燈，其工作功率一定很小，電流一定很小，因此需要一個較大阻值的電阻與二極管串聯(lián)。