Question

19．某學(xué)習(xí)小組要測定某一圓柱形導(dǎo)體P的電阻率，其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）先用多用電表粗測導(dǎo)體P的電阻．
a．將選擇開關(guān)打到如圖甲所示的歐姆擋上；
b．將已插入接線孔的兩根表筆相接，進(jìn)行歐姆調(diào)零；
c．將兩根表筆分別與導(dǎo)體P的兩端相接，指針在圖甲中的虛線位置處；
d．換用歐姆“×100”擋重新測量，先要?dú)W姆調(diào)零，再次測量導(dǎo)體P兩端的電阻，指針指在圖甲中的實(shí)線位置處，則導(dǎo)體P的電阻粗測值為1100Ω．

（2）分別用游標(biāo)卡尺、螺旋測微器測量導(dǎo)體P的長度L和直徑d，示數(shù)如圖乙、丙所示，則L=20.00mm，d=2.700mm．
（3）該小組又采用伏安法測量導(dǎo)體P的電阻R_x，可供選用的器材如下：
電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ；量程15V，內(nèi)阻約15kΩ）
電流表A（量程15mA，內(nèi)阻約10Ω；量程600mA，內(nèi)阻約0.2Ω）
電源E₁（電動勢3V，內(nèi)阻不計(jì)）
電源E₂（電動勢12V，內(nèi)阻不計(jì)）
滑動變阻器R（0～20Ω，允許通過的最大電流為2A）
開關(guān)S、導(dǎo)線若干
如圖丁為測量R_x的實(shí)驗(yàn)器材，為使測量盡量準(zhǔn)確，請選擇器材并完成實(shí)物圖的連線．

Answer 1

分析 （1）明確多用電表的使用方法，明確指針在中間位置時(shí)讀數(shù)最準(zhǔn)確，從而確定檔位；
（2）先讀主尺部分，再讀游標(biāo)對齊的格數(shù)，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)對齊格數(shù)與精度的乘積即為最終讀數(shù)； 螺旋測微器是先讀固定部分，再讀轉(zhuǎn)動部分，二者之和為最終讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)需要估讀；
（3）電表量程應(yīng)略大于電路中電流的最大值，從而使讀數(shù)在中間位置；分析電壓和電流值，即可明確應(yīng)選擇的器材； 同時(shí)根據(jù)滑動變阻器的大小分析是否采用分壓接法，根據(jù)電阻與電流表和電壓表內(nèi)阻的影響選擇電流表接法．

解答 解：（1）用多用電表粗測時(shí)虛線位置的讀數(shù)為100×10Ω=1 000Ω，由于指針偏轉(zhuǎn)角度較小，應(yīng)換成歐姆“×100”擋重新測量，并需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，換擋后指針指在實(shí)線位置，讀數(shù)為11×100Ω=1100Ω．
（2）游標(biāo)卡尺讀數(shù)為L=20mm+0×0.05mm=20.00mm；螺旋測微器讀數(shù)為d=2.5mm+20.0×0.01mm=2.700mm．
（3）由于$\frac{3V}{1100Ω}$≈3mA，小于15mA的$\frac{1}{3}$，所以電源不能選E₁，電源應(yīng)選擇E₂，電壓表量程應(yīng)選擇15V；由$\frac{12V}{1100Ω}$≈11mA，小于600mA的$\frac{1}{3}$，故電流表量程應(yīng)選擇15mA；由于R_x遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，故電流表采用內(nèi)接法；滑動變阻器的最大阻值20Ω＜1 100Ω，滑動變阻器采用分壓式接法．
故答案為：（1）×100　歐姆調(diào)零　1 100�。�2）20.00　2.700　（3）如圖所示

點(diǎn)評 本題考查測量電阻率的實(shí)驗(yàn)，要注意正確掌握儀表及接法的選擇，注意滑動變阻器不能起到調(diào)節(jié)作用時(shí)應(yīng)選擇分壓接法； 當(dāng)待測電阻較小時(shí)應(yīng)選擇電流表外接法．