Question

【題目】某實驗小組在測量金屬圓柱體的電阻率的實驗中，先用螺旋測微器測量圓柱體直徑。再用伏安法測量圓柱體的電阻，已知圓柱體的電阻大約為300。

(1)用螺旋測微器測量其直徑時的刻度位置如圖所示，由圖可知其直徑為_______mm。

在用伏安法測定圓柱體的電阻時，除被測金屬圓柱體外，還有如下供選擇的實驗器材：

A．電流表A1(量程為20mA，內阻約為10)

B．電流表A2(量程為5mA，內阻r=20)

C．電壓表V，(量程為3V，內阻RV約為4k)

砂定值電阻R1=10

E．定值電阻R2=20

F．滑動變阻器R3(0～20)

G．滑動變阻器R4(0～300)

H．直流電源E(電動勢為6V，內阻很小)

I．開關S一個，導線若干

(2)為使測量結果盡量準確，減少誤差，實驗中要求電表偏轉至少半偏以上，要完成實驗，除了待測圓柱體、電壓表(C)、直流電源(H)、開關導線(I)、以外，還需要的器材是______________(填寫器材前的字母編號)；

(3)請在答題卡的規(guī)定位置畫出實驗電路圖________________；

(4)若電壓表、電流表示數分別為U、I，用題中所給符號寫出待測圓柱體的電阻表達式Rx=__________。

Answer 1

【答案】 4.698~4.700 BEF

【解析】(1)由圖示螺旋測微器可知，固定刻度是4.5mm，可動刻度是19.8×0.01mm=0.198mm，螺旋測微器的示數，即金屬絲直接d=4.5mm+0.198mm=4.698mm；

(2)電壓表量程是3V，電阻兩端最大電壓U=3V，電路最大電流約為，電路最大電流為20mA的二分之一，電流表A1(量程為20mA，內阻約為10)不符合題中要求，因此電流表應選電流表A2(量程為5mA，內阻r=20)與定值電阻R2=20并聯的改裝的電流表；兩個滑動變阻器都可以保證電路安全，為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器F， 還需要的器材是BEF；

(3) 由于，電流表應采用內接法，滑動變阻器最大阻值為20Ω，待測電阻阻值約為300Ω，滑動變阻器采用分壓接法，移動滑片電路電流變化范圍較大，可以進行多次實驗，測出多組實驗數據，電路圖如圖所示

(4)根據歐姆定律和電路結構，待測圓柱體的電阻表達式