Question

【題目】某同學(xué)要測量一新材料制成的均勻圓柱體的電阻率ρ.完成下列部分步驟：

(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度，如圖甲所示，由圖可知其長度為_____mm.

　 甲　　　　　　　　　　 乙

(2)用螺旋測微器測量其直徑，如圖乙所示，由圖可知其直徑為_________mm.

(3)用多用電表的電阻“×10”擋按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值約為 ________Ω.

(4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：

待測圓柱體電阻R；

電流表A1(量程0～6mA，內(nèi)阻約50Ω)；

電流表A2(量程0～15mA，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)；

直流電源E(電動勢4V，內(nèi)阻不計)；

滑動變阻器R1(阻值范圍0～15 Ω，允許通過的最大電流2.0 A)；

滑動變阻器R2(阻值范圍0～2 kΩ，允許通過的最大電流0.5 A)；

開關(guān)S，導(dǎo)線若干．

為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，請在虛線框中畫出測量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號．

Answer 1

【答案】 50.15 4.700 220

【解析】(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為50mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×3=0.15mm，所以最終讀數(shù)為50.15mm.

(2)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為4.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×20.0mm=0.200mm，所以最終讀數(shù)為4.700mm.

(3)歐姆表測電阻的讀數(shù)為指針示數(shù)乘以倍率，即R=22Ω×10=220Ω；

(4)根據(jù)歐姆定律，最大電流：I=4/220≈18.2mA，故電流表選擇A2；電源電動勢4V，故電壓表選擇V1；

要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，滑動變阻器采用分壓式接法，用小電阻控制大電阻，故滑動變阻器選擇R1。

因待測電阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)選外接法；

電路圖如圖所示：