Question

【題目】欲測(cè)量某種材料的電阻率 ρ，現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材：

A．20分度的游標(biāo)卡尺

B．螺旋測(cè)微器

C．電流表A1(量程為50mA，內(nèi)阻r1=100Ω)；

D．電流表A2(量程為100mA，內(nèi)阻r2約為40Ω)；

E．滑動(dòng)變阻器R1(0~10Ω，額定電流為2A)；

F．直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻很小)

G．導(dǎo)電材料R2(長(zhǎng)約為5cm，電阻約為100Ω)；

H．開關(guān)一只、導(dǎo)線若干。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得該材料的長(zhǎng)度如圖甲所示，其示數(shù)L=___________cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)得該材料的外直徑如圖乙所示，其示數(shù)D=___________mm。

（2）某小組設(shè)計(jì)了如圖丙、丁所示的兩種實(shí)驗(yàn)方案的電路圖，為了盡可能精確地測(cè)量該材料的電阻率ρ應(yīng)選用圖___________(填“丙”或“丁”)所示電路。

（3）某次實(shí)驗(yàn)中電流表A1和電流表A2的示數(shù)分別為I1和I2，用所測(cè)得的物理量符號(hào)和已知物理量的符號(hào)表示該材料的電阻率ρ=___________。

Answer 1

【答案】 丁

【解析】

(1)由圖示游標(biāo)卡尺可知，其讀數(shù)為：50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm；由圖示螺旋測(cè)微器可知，其讀數(shù)為：4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm.

(2)電壓表的量程遠(yuǎn)大于電源的電動(dòng)勢(shì)，所以電壓表不適用，兩個(gè)電流表中，電流表A2的滿偏電流大于電流表A1的滿偏電流，又電流表A1的內(nèi)阻為定值，根據(jù)歐姆定律與串并聯(lián)知識(shí)，應(yīng)將電流表A1與樣品并聯(lián)后再與電流表A2串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器阻值較小，應(yīng)用分壓式接法，應(yīng)選擇圖丁所示電路圖；

(3)根據(jù)圖丁所示電路圖可知，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)記錄的物理量有：電流表A1的示數(shù)I1、電流表A2的示數(shù)I2，根據(jù)電阻定律有：,樣品橫截面積:,根據(jù)歐姆定律可得：,解得：；