Question

8．某同學要測量額定電壓為3V的某圓柱體電阻R的電阻率ρ．

（1）用游標卡尺測量其長度，如圖1所示，則其長度L=70.15mm．
（2）為精確測量R的阻值，該同學先用電表粗測其電阻約為150Ω．
再進一步精確測量其阻值，實驗室提供了下列可選用的器材：
A．靈敏電流計G（量程200μA，內(nèi)阻100Ω）
B．電流表（量程3A，內(nèi)阻約0.3Ω）
C．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）
D．電壓表（量程l5V，內(nèi)阻約5kΩ）
E．滑動變阻器R₁（最大阻值為10Ω）
F．最大阻值為99.99Ω的電阻箱R₂
以及電源E（電動勢4V，內(nèi)阻可忽略）、電鍵、導(dǎo)線若干，
為了提高測量精確度并且使電阻R兩端電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大，除電源、滑動變阻器R₁、電鍵、導(dǎo)線以外還應(yīng)選擇的最恰當器材（只需填器材前面的字母）有A、C、F．（只要一項不全或不正確則得0分）．
（3）請在如圖2方框中畫出你設(shè)計的電路圖．

Answer 1

分析 （1）游標卡尺主尺與游標尺示數(shù)之和是游標卡尺的示數(shù)，根據(jù)圖示游標卡尺讀出其示數(shù)．
（2）根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，根據(jù)歐姆定律求出最大電流，然后選擇電流表．
（3）根據(jù)實驗器材與實驗原理確定滑動變阻器與電流表的接法，然后作出電路圖．

解答 解：（1）由圖示游標卡尺可知，其示數(shù)為：70mm+3×0.05mm=70.15mm；
（2）電源電動勢為4V，則電壓表應(yīng)選擇C；電路最大電流約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{150Ω}$=0.02A=20mA，電流表應(yīng)選擇A；
由于電流表G的量程遠小于通過電阻R的電流，應(yīng)給電流表并聯(lián)一個分流電阻以擴大G的量程，因此實驗還需要電阻箱F．
（3）待測電阻阻值約為150Ω，滑動變阻器最大阻值為10Ω，為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，
電壓表內(nèi)阻約為3kΩ，電流表內(nèi)阻約為：r=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I}$=$\frac{200×1{0}^{-6}×100}{0.02}$=1Ω，
待測電阻阻值遠大于電流表內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，電路圖如圖所示：
故答案為：（1）70.15；（2）A、C、F；（3）電路圖如圖所示．

點評 游標卡尺主尺與游標尺示數(shù)之和是游標卡尺的示數(shù)，對游標卡尺讀數(shù)時要注意游標尺的精度，游標卡尺不需要估讀；
根據(jù)題意求出通過電阻的最大電流然后選擇電流表，為擴大電流表量程可以給電流表并聯(lián)一個分流電阻；
根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表的接法是正確作出電路圖的關(guān)鍵．