Question

【題目】某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：

（1）用游標為20分度的卡尺測量其長度如圖1，由圖可知其長度L=_______mm；

（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖2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此圓柱體的電阻，表盤示數如圖3所示，則該電阻的阻值約為_____________Ω

（4）該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R，現有的器材及其代號和規格如下：

待測圓柱體電阻R；

電流表A1（量程0～5mA，內阻約50Ω）；

電流表A2（量程0～15mA，內阻約30Ω）；

電壓表V1（量程0～3V，內阻約10kΩ）；

電壓表V2（量程0～15V，內阻約25kΩ）；

直流電源E（電動勢4V，內阻不計）；

滑動變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）；

滑動變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）；

開關S；導線若干

為使實驗誤差較小，要求測得多組數據進行分析，請在下面框中畫出測量的電路圖，并標明所用器材的代號．

（_______）

（5）在圖4中用實線連好電路。

（_______）

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

Answer 1

【答案】50.15 4.700 220 見解析 見解析

【解析】

(1)[1]由圖示游標卡尺可以知道其示數為：

(2)[2]由圖示螺旋測微器可以知道其示數為：

(3)[3]用多用電表的電阻“”擋測電阻，由圖示表盤可以知道,其示數為：

Ω

(4)[4]電源電動勢為4V，如用15V電壓表指針偏轉太小，故電壓表應選V1，電路最大電流約為：

電流表應選A2，為方便實驗操作滑動變阻器應選R1，待測電阻阻值大于滑動變阻器最大阻值，滑動變阻器采用分壓接法，電壓表內阻遠大于待測電阻阻值，電流表采用外接法；實驗電路圖如圖所示：

(5)[5]實物圖連接如圖：

(6)[6]根據歐姆定律可知：

根據電阻定律可得：

聯立解得：