Question

【題目】某同學(xué)要測(cè)量一均勻材料制成的圓柱形導(dǎo)體的電阻率ρ，步驟如下：

(1)用刻度尺測(cè)量其長(zhǎng)度為L=60.15mm；

(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖，由圖可知其直徑為D=________mm；

(3)先用歐姆表粗測(cè)該導(dǎo)體的電阻值，選擇“×1”檔，進(jìn)行歐姆調(diào)零后，測(cè)量時(shí)表盤(pán)示數(shù)如圖，該電阻阻值R=________Ω；

(4)現(xiàn)用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R，要求測(cè)量數(shù)據(jù)盡量精確，可供該同學(xué)選用的器材除開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、待測(cè)圓柱形導(dǎo)體的電阻R外還有：

A.電壓表V (量程0～15 V,內(nèi)阻未知)

B.電流表A1(量程0～200 mA，內(nèi)阻r1= 6 Ω)

C.電流表A2(量程0～3 A，內(nèi)阻r2= 0.1 Ω)

D.滑動(dòng)變阻器R1(0～10 Ω，額定電流2 A)

E.滑動(dòng)變阻器R2(0～1 kΩ，額定電流0.5 A)

F.定值電阻R3(阻值等于2 Ω)

G.電源E(E＝12V，內(nèi)阻不計(jì))

①實(shí)驗(yàn)中除了選擇器材A、F、G外，電流表應(yīng)選擇 _____，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_____（填寫(xiě)器材前面的字母）；

②請(qǐng)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖_____________；

③某次測(cè)量中，所選擇的電流表和電壓表的讀數(shù)為I、U，該電阻R= _____________（用題中物理量的字母表示）；

(5)該同學(xué)經(jīng)多次測(cè)量，計(jì)算出圓柱形導(dǎo)體的電阻率ρ。

Answer 1

【答案】 3.700 (3.699~3.701) 15 (15.0~15.2) B D

【解析】(1)螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為3.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×20.0mm=0.200mm，所以最終讀數(shù)為：3.5mm+0.200mm=3.700mm(3.699 mm ~3.701 mm)．

(2)歐姆表的讀數(shù)等于表盤(pán)讀數(shù)乘以倍率該電阻的阻值約為15.0×1Ω=15.0Ω(15.0Ω~15.2Ω)．

(3)①由于電動(dòng)勢(shì)為12V，電路中最大電流約為，遠(yuǎn)大于0.2A，且選小于3A，但兩電流表內(nèi)阻已知可用來(lái)改裝，電流表A1并聯(lián)定值電阻R3=2Ω后，滿足了安全的需要，故電流表應(yīng)選用B(A1)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求便于調(diào)節(jié)且測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可知變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器R1(D)以方便調(diào)節(jié).

②電流表A1先并電阻改裝，且電流表內(nèi)阻已知，可采用內(nèi)接法消除系統(tǒng)誤差，同時(shí)滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電路圖如下：

(4)根據(jù)部分電路的歐姆定律可得 .