Question

12．某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：

（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖1所示，由圖1可知其長(zhǎng)度為50.20mm．
（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖2所示，由圖可知其直徑為4.700mm．
（3）用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖3所示，則該電阻的阻值約為240Ω．
（4）該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：
待測(cè)圓柱體電阻R
電流表A₁（量程0～4mA，內(nèi)阻約20Ω）
電流表A₂（量程0～10mA，內(nèi)阻約50Ω）
電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）
直流電源E（電動(dòng)勢(shì)約4V，內(nèi)阻不計(jì)）
滑動(dòng)變阻器R₁（阻值范圍0～20Ω，允許
通過(guò)的最大電流為2.0A）
開關(guān)S
導(dǎo)線若干
為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析．請(qǐng)用實(shí)線代替導(dǎo)線，在所給的實(shí)驗(yàn)器材圖4中選擇一塊電流表及其他若干合適的器材，連成測(cè)量R的電路．

Answer 1

分析 （1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；
（2）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀；
（3）用歐姆表測(cè)電阻的讀數(shù)為指針示數(shù)乘以倍率，當(dāng)指針指在中央附近時(shí)測(cè)量值較準(zhǔn)確；
（4）結(jié)合測(cè)量電阻、所給的電壓、電流表及實(shí)驗(yàn)要求分析電路，連接電路．

解答 解：（1）游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為50mm，游標(biāo)尺上第8個(gè)刻度游標(biāo)讀數(shù)為0.05×4m=0.20mm，所以最終讀數(shù)為：50mm+0.20mm=50.20mm；
（2）螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為4.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×20.0mm=0.200mm，所以最終讀數(shù)為：4.5mm+0.200mm=4.700mm．
（3）該電阻的阻值約為24.0×10Ω=240Ω．
（4）由歐姆定律得，I=$\frac{3}{240}$=0.0125A，故電流表選A₂，其電阻為50Ω故采用外接法，電壓表
3V，故采用分壓式，連接如圖
故答案為：（1）50.20；（2）4.700；（3）240．（4）如圖

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．