Question

【題目】超導是當今材料科學研究的重點，某大學超導實驗室研制成功了釔鋇銅氧（YBCO）超導線材，該線材在94K時，將呈現(xiàn)超導特征，但常溫下，仍然為一般導體．實驗小組為了測量常溫下YBCO線材的電阻率；

① 如圖1，用多用電表×1Ω擋粗測其電阻為6Ω，用螺旋測微器測其直徑為__mm，游標卡尺測其長度是__mm．

②實驗室還備有實驗器材如下：

A．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ）

B．電壓表V2（量程l5V，內(nèi)阻約為75kΩ）

C．電流表A1（量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）

D．電流表A2（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω）

E．滑動變阻器R1（0～5Ω，0.6A）

F．滑動變阻器R2（0～2000Ω，0.1A）

G．輸出電壓為3V的直流穩(wěn)壓電源E

H．電阻箱

I．開關(guān)S，導線若干

如圖2，為了減小實驗誤差，需進一步測其電阻而采用伏安法，則上述器材中應(yīng)選用的實驗器材有（填代號）__．請在圖3方框內(nèi)設(shè)計最合理的電路圖并實物連線．

（______）（______）

用該電路電阻的測量值__真實值（選填大于、等于或小于）．如果YBCO超導線材直徑為D，長度為L，所測電壓為U，電流為I，電阻率大小為（用字母表示）__．

Answer 1

【答案】2.095±0.001 36.2 A、D、E、G、I 小于 ．

【解析】

①[1][2]．用螺旋測微器測其直徑為2mm+0.01mm×9.5=2.095mm；

游標卡尺測其長度是：36mm+0.2mm×2=36.2mm．

②[3]．電源電壓為3V，則電壓表選擇A；電路中可能出現(xiàn)的最大電流為，則電流表選擇D；滑動變阻器用分壓電路，則選擇阻值較小的E；另外還有電源G以及開關(guān)、導線I；故選的器材有：A、D、E、G、I；

[4][5]．電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻，則采用電流表外接；滑動變阻器用分壓電路，則電路圖以及實物連線如圖：

[6][7]．用該電路測量由于電壓表的分流作用，使得電阻的測量值小于真實值．如果YBCO超導線材直徑為D，長度為L，所測電壓為U，電流為I，則

解得電阻率大小為

．