Question

【題目】某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測定一個(gè)金屬圓柱體的電阻率，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：

A.電源(電源電動(dòng)勢E=8V，內(nèi)阻約10Ω)

B.電流表G，內(nèi)阻Rg=120Ω，滿偏電流Ig=6mA

C.電壓表V，量程為0~6V，內(nèi)阻約為1000Ω

D.電阻箱R0(0~99.99Ω)

E.滑動(dòng)變阻器R1(0~20Ω)

F.開關(guān)及導(dǎo)線若干

G.被測金屬圓柱體Rx

(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，把電流表G與電阻箱并聯(lián)，改裝成量程為0~0.6A的電流表使用，則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R0=_________Ω(保留3位有效數(shù)字)；

(2)為了多測止幾組數(shù)據(jù)，并日盡量精確測量圓柱體的電阻，請(qǐng)?jiān)谙旅娴姆娇騼?nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

(3)將實(shí)驗(yàn)中測得的多組電壓表和電流計(jì)的示數(shù)，在U-I圖象中描點(diǎn)，如圖所示，請(qǐng)根據(jù)描點(diǎn)作圖，并求出金屬圓柱體的電阻值Rx=_________Ω(保留3位有效數(shù)字)。

(4)若測得圓柱體的長度為L，截面直徑為D，測得圓柱體的電阻為Rx。寫出計(jì)算電阻率的表達(dá)式ρ=_________ (用L、D、Rx表示)，本實(shí)驗(yàn)_________(填“存在”或“不存在”)因電表內(nèi)阻產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。

Answer 1

【答案】1.21 ；11.1 ；不存在

【解析】

根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后根據(jù)伏安法測電阻的原理作出電路圖；根據(jù)電阻定律可得電阻率的表達(dá)式；

解：(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，把電流表G與電阻箱并聯(lián)，改裝成量程為0~0.6A的電流表使用，則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為；

(3)將實(shí)驗(yàn)中測得的多組電壓表和電流計(jì)的示數(shù)，在U-I圖象中描點(diǎn)，請(qǐng)根據(jù)描點(diǎn)作圖如圖所示

把電流表G與電阻箱并聯(lián),改裝成量程為0~0.6A的電流表,量程增大為100倍，金屬圓柱體的電阻值；

(2) 由于待測電阻阻值為12.0Ω，約為1千歐姆，根據(jù)所以電流表應(yīng)采用外接法，滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω，若采用限流式，最大電流為，最小電流為，而實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的最小值為，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，電路圖如圖所示：

(4) 測得圓柱體的長度為L，截面直徑為D，測得圓柱體的電阻為Rx，根據(jù)電阻定律可得，解得電阻率的表達(dá)式，由于電阻率的表達(dá)式不含電表內(nèi)阻，電阻率只與圓柱體的長度L，截面直徑D，圓柱體的電阻Rx有關(guān)，所以本實(shí)驗(yàn)不存在因電表內(nèi)阻產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差；