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（量程為60mA，內(nèi)阻約為3Ω）

B．電流表（量程為2mA，內(nèi)阻=15Ω）

C．定值電阻=747Ω

D．定值電阻=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）

G．蓄電池E（電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻很�。�

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=______（用字母表示，可能用到的字母有長(zhǎng)度L、直徑d、電流表、的讀數(shù)、，電壓表讀數(shù)U，電阻值、、、、）。

Answer 1

【答案】 1.990 500

【解析】（1）螺旋測(cè)微器的固定刻度為1.5mm，可動(dòng)刻度為49.0×0.01mm=0.490mm，所以最終讀數(shù)為1.5mm+0.490mm=1.990mm（1.989～1.991mm均正確 ）
（2）表盤的讀數(shù)為5，所以導(dǎo)電玻璃的電阻約為5×100Ω=500Ω。
（3）電源的電動(dòng)勢(shì)為12V，電壓表的量程為10V，滑動(dòng)變阻器的電阻為20Ω，由于滑動(dòng)變阻器的電阻與待測(cè)電阻的電阻值差不多，若串聯(lián)使用調(diào)節(jié)的范圍太小，所以滑動(dòng)變阻器選擇分壓式接法； 流過(guò)待測(cè)電阻的電流約為：I==0.006A=6mA，兩電壓表量程均不合適；
同時(shí)由于電壓表量程為10V，遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻的額定電壓3V，故常規(guī)方法不能正常測(cè)量；
所以考慮用電流表改裝成電壓表使用，同時(shí)電壓表量程為10V，內(nèi)阻RV=1kΩ，故滿偏電流為10mA，符合要求，故將電壓表充當(dāng)電流表使用，電流表A2與R2串聯(lián)充當(dāng)電壓表使用，改裝后量程為4V，可以使用，由于改裝后電表已知，故內(nèi)外接法均可，故電路圖如圖所示；

（4）根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可知，待測(cè)電阻中的電流：I=-I2
電壓：Ux=I2（R2+RA2）
由歐姆定律可知電阻：Rx=
根據(jù)電阻定律可知：R=ρ
而截面積：S=π
聯(lián)立解得：ρ=