Question

【題目】某同學想通過實驗測定一個金屬圓柱體的電阻率，實驗室提供的器材有：

A.電源(電源電動勢E=8V，內阻約10Ω)

B.電流表G，內阻Rg=120Ω，滿偏電流Ig=6mA

C.電壓表V，量程為0~6V，內阻約為1000Ω

D.電阻箱R0(0~99.99Ω)

E.滑動變阻器R1(0~20Ω)

F.開關及導線若干

G.被測金屬圓柱體Rx

(1)實驗設計時，把電流表G與電阻箱并聯(lián)，改裝成量程為0~0.6A的電流表使用，則電阻箱的阻值應調為R0=_________Ω(保留3位有效數(shù)字)；

(2)為了多測止幾組數(shù)據(jù)，并日盡量精確測量圓柱體的電阻，請在下面的方框內畫出實驗電路圖。

(3)將實驗中測得的多組電壓表和電流計的示數(shù)，在U-I圖象中描點，如圖所示，請根據(jù)描點作圖，并求出金屬圓柱體的電阻值Rx=_________Ω(保留3位有效數(shù)字)。

(4)若測得圓柱體的長度為L，截面直徑為D，測得圓柱體的電阻為Rx。寫出計算電阻率的表達式ρ=_________ (用L、D、Rx表示)，本實驗_________(填“存在”或“不存在”)因電表內阻產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。

Answer 1

【答案】1.21 ；11.1 ；不存在

【解析】

根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表的接法，然后根據(jù)伏安法測電阻的原理作出電路圖；根據(jù)電阻定律可得電阻率的表達式；

解：(1)實驗設計時，把電流表G與電阻箱并聯(lián)，改裝成量程為0~0.6A的電流表使用，則電阻箱的阻值應調為；

(3)將實驗中測得的多組電壓表和電流計的示數(shù)，在U-I圖象中描點，請根據(jù)描點作圖如圖所示

把電流表G與電阻箱并聯(lián),改裝成量程為0~0.6A的電流表,量程增大為100倍，金屬圓柱體的電阻值；

(2) 由于待測電阻阻值為12.0Ω，約為1千歐姆，根據(jù)所以電流表應采用外接法，滑動變阻器最大阻值為20Ω，若采用限流式，最大電流為，最小電流為，而實驗數(shù)據(jù)的最小值為，所以滑動變阻器應采用分壓接法，電路圖如圖所示：

(4) 測得圓柱體的長度為L，截面直徑為D，測得圓柱體的電阻為Rx，根據(jù)電阻定律可得，解得電阻率的表達式，由于電阻率的表達式不含電表內阻，電阻率只與圓柱體的長度L，截面直徑D，圓柱體的電阻Rx有關，所以本實驗不存在因電表內阻產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差；