Question

【題目】導(dǎo)電玻璃是制造LCD的主要材料之一，為測(cè)量導(dǎo)電玻璃的電阻率，某小組同學(xué)選取了一個(gè)長(zhǎng)度為L的圓柱體導(dǎo)電玻璃器件，上面標(biāo)有“3V，L”的字樣，主要步驟如下，完成下列問(wèn)題。

（1）首先用螺旋測(cè)微器測(cè)量導(dǎo)電玻璃的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則直徑d=________mm。

（2）然后用歐姆表×100檔粗測(cè)該導(dǎo)電玻璃的電阻，表盤(pán)指針位置如圖乙所示，則導(dǎo)電玻璃的電阻約為________Ω。

（3）為精確測(cè)量在額定電壓時(shí)的阻值，且要求測(cè)量時(shí)電表的讀數(shù)不小于其量程的，滑動(dòng)變阻器便于調(diào)節(jié)，他們根據(jù)下面提供的器材，設(shè)計(jì)了一個(gè)方案，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上對(duì)應(yīng)的虛線框中畫(huà)出電路圖，標(biāo)出所選器材對(duì)應(yīng)的電學(xué)符號(hào)。

A．電流表A1（量程為60mA，內(nèi)阻RA1約為3Ω）

B．電流表A2（量程為2mA，內(nèi)阻RA2=15Ω）

C．定值電阻R1=747Ω

D．定值電阻R2=1985Ω

E．滑動(dòng)變阻器R（0~20Ω）一只

F．電壓表V（量程為10V，內(nèi)阻RV=1kΩ）

G．蓄電池E（電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻很小）

H．開(kāi)關(guān)S一只，導(dǎo)線若干

（4）由以上實(shí)驗(yàn)可測(cè)得該導(dǎo)電玻璃電阻率值ρ=______（用字母表示，可能用到的字母有長(zhǎng)度L、直徑d、電流表A1、A2的讀數(shù)I1、I2，電壓表讀數(shù)U，電阻值RA1、RA2、RV、R1、R2）。

Answer 1

【答案】 ）1.990 500

【解析】（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)由固定刻度讀數(shù)和可動(dòng)刻度讀數(shù)組成，所以讀數(shù)為：

；

（2）歐姆表讀數(shù)是：示數(shù)倍率=5 =500Ω；

（3）從題給出的器材中知，這里對(duì)電阻R x 的測(cè)量可用伏安法來(lái)設(shè)計(jì)電路。由于題給出的器材中電壓表量程太大，直接測(cè)量導(dǎo)電玻璃兩端的電壓，與額定電壓相差太多，所以用電流表A 2 的內(nèi)阻r 2 已知，因此電壓表可由電流表A 2 和固定電阻R 2 （1985Ω）串聯(lián)改裝。電流表A1的量程也較大，不能滿(mǎn)足題目要求，用已知內(nèi)阻的電壓表來(lái)代替電流表,通過(guò)計(jì)算可知，這種設(shè)計(jì)完全符合題中的測(cè)量要求。考慮到題給出的其它器材規(guī)格與要求，控制電路宜采用分壓式控制電路。完整的實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)成如圖所示。

(4) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)在某次合適的測(cè)量中，記下V 表與A 2 表的示數(shù)分別為U與I 2 ，則有: ，且， ， ，計(jì)算得：