Question

【題目】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）用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲，由圖可知其長(zhǎng)度L=_____________mm；

（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑D=_____________mm；

（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(pán)的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值約為_________。

（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

直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）

開(kāi)關(guān)S導(dǎo)線若干

電流表A1（量程0～4mA，內(nèi)阻約50Ω）

電流表A2（量程0～10mA，內(nèi)阻約30Ω）

電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）

電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）

滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過(guò)的最大電流2.0A）

滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過(guò)的最大電流0.5A）

電流表選擇_________，電壓表選擇_________，滑動(dòng)變阻器選擇________。

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)?jiān)诳蛑挟?huà)出測(cè)量的電路圖____________，并連接實(shí)物圖_____________。

（5）若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測(cè)量得到的R測(cè)量值幾乎相等，若已知伏安法測(cè)電阻電路中電壓表和電流表示數(shù)分別用U和I表示，則用此法測(cè)出該圓柱體材料的電阻率ρ＝________．（不要求計(jì)算，用題中所給字母表示）

Answer 1

【答案】50.15 4.700 220 A2 V1 R1

【解析】

(1)[1]主尺讀數(shù)為5cm=50mm，游標(biāo)上第3條刻度線與主尺對(duì)齊，讀數(shù)為3×0.05mm=0.15mm，則長(zhǎng)度為50.15mm；

(2)[2]螺旋測(cè)微器固定刻度讀數(shù)為4.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.200mm，則直徑為4.700mm；

(3)[3]電阻的阻值：

R=22×10Ω=220Ω；

(4)[4]電阻中最大電流約為

則電流表選A2；

[5]電源電動(dòng)為4V，電壓表選V1．

[6]要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，所以應(yīng)該采用分壓式接法，選擇較小最大值的滑動(dòng)變阻器，故選R1，

[7]因?yàn)?/span>

，，

則：

，

故選擇電流表外接法。實(shí)驗(yàn)電路如圖：

[8]根據(jù)電路圖畫(huà)出的實(shí)物圖如圖所示：

(5)[9]由電阻定律

，；

代入解得

。