Question

【題目】測量一個長約5cm、電阻R1約為30Ω、橫截面為圓形、粗細均勻的導電材料的電阻率，所用器材如下：

游標卡尺（20分度）；

螺旋測微器；

直流電源E（電動勢為18V，內阻可忽略不計）；

標準電流表A1（量程1．5A，內阻r1=6Ω）；

電流表A2（量程2A，內阻r2約為5Ω）；

滑動變阻器R2（最大阻值10Ω）；

開關S，導線若干．

（1）用游標卡尺測得該材料的長度如圖甲所示，讀數(shù)L= cm；用螺旋測微器測得該材料的直徑如圖乙所示，讀數(shù)D= mm．

（2）請根據(jù)給出的儀器設計測電阻的實驗電路原理圖，要求獲得較多的實驗數(shù)據(jù)．

（3）若某次測量中兩電流表A1、A2的讀數(shù)分別為I1、I2，則由已知量和測量量計算電阻率的表達式為ρ 。

Answer 1

【答案】（1）5．020cm 2．150mm （2）電路如圖所示 （3）

【解析】

試題分析：（1）游標卡尺的固定刻度讀數(shù)為50mm，游標讀數(shù)為0．05×4mm=0．20mm，所以最終讀數(shù)等于固定尺加上游標尺的讀數(shù)之和為：50mm+0．20mm=50．20mm=5．020cm．螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為2mm，可動刻度讀數(shù)為0．01×15．0mm=0．150mm，所以最終讀數(shù)等于固定尺加上可動尺的讀數(shù)之和為：2mm+0．150mm=2．150mm（2．149mm～2．151mm）

（2）根據(jù)題意可知通過電流表的讀數(shù)之差在結合電阻，從而求得電壓，則設計的電路圖如圖所示．

（3）由歐姆定律可得導體電材料的電阻,由電阻定律：其中 由以上聯(lián)立解得：