Question

【題目】要測(cè)量一個(gè)由新材料制成的均勻圓柱體的電阻率ρ，步驟如下：

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖甲，可知其直徑D為_________mm；用游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖乙，可知其長(zhǎng)度L為_________cm；

（2）選用多用電表的歐姆擋的“×1”擋，按正確的操作步驟測(cè)量圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值約為____Ω；

（3）為更精確地測(cè)量其電阻，要求用伏安法測(cè)電阻，可供選擇的器材：

電流表A1（量程0~300mA，內(nèi)阻約2Ω）；

電流表A2（量程0~ 150mA，內(nèi)阻約10Ω）；

電壓表V1（量程0~ 1V，內(nèi)阻r=1000Ω）；

電壓表V2（量程0 ~15V，內(nèi)阻約為3000Ω）；

定值電阻R0（內(nèi)阻為2000Ω）；

滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值5Ω）；

滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值1000Ω）；

電源E（電動(dòng)勢(shì)約為4V，內(nèi)阻r約為1Ω）；

開關(guān)，導(dǎo)線若干。

為了使測(cè)量盡量準(zhǔn)確，測(cè)量時(shí)電表讀數(shù)不得小于其量程的1/3，電壓表V2量程太大，電壓表V1量程太小，因此可以把電壓表V1與定值電阻R0____聯(lián)（填“串”或“并”）改裝成新電壓表，則新電壓表量程為________，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；電流表應(yīng)選_________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選___________（選填代號(hào)）

（4）若某次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器后電壓表V1讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則此圓柱體材料的電阻率ρ=_________（用題中給出的字母代號(hào)表示）；若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測(cè)量得到的R測(cè)量值幾乎相等，由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為ρ＝__________（保留2位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】 22 串

【解析】

(1) 螺旋測(cè)微器：不動(dòng)刻度為mm，可動(dòng)刻度為15.0×0.01mm，則讀數(shù)為2mm+15.0×0.01mm=2.150mm；

游標(biāo)卡尺是20分度的卡尺，其分度值為0.05mm，則圖示讀數(shù)為：60mm+3×0.05mm=60.15mm=6.015cm；

(2) 歐姆表表盤讀數(shù)為22.0Ω，倍率為×1，故歐姆表讀數(shù)為22.0Ω；

(3) 電壓表V1內(nèi)阻r=1000Ω，量程0～1V，偏小，需要串聯(lián)分壓電阻R0，內(nèi)阻為2000Ω，故電壓表量程增加為3V；

最大電流：,，故電流表選擇A2，

為準(zhǔn)確測(cè)量電阻阻值，應(yīng)測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器可以采用分壓接法，選擇小電阻電壓線性好，故選擇R1。

(4)由公式，電阻定律：，其中

解得：，

由題意可知，。