Question

【題目】某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ，步驟如下：

（1）用游標為20分度的卡尺測量其長度如圖甲，由圖可知其長度L=_____mm。

（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑D=_____mm。

（3）用多用電表的電阻使用“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤示數如圖丙所示，則該電阻的阻值約為_____Ω。

（4）該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R，現有的器材及其代號和規格如下：

待測圓柱體電阻R；

電流表A1（量程0～5mA，內阻約50Ω）

電流表A2（量程0～15mA，內阻約30Ω）

電壓表V1（量程0～3V，內阻約10kΩ）

電壓表V2（量程0～15V，內阻約25kΩ）

直流電源E（電動勢4V，內阻不計）

滑動變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A

滑動變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）

開關S；導線若干

為使實驗誤差較小，要求測得多組數據進行分析，請在下面框中畫出測量的電路圖，并標明所用器材的代號___________。

（5）若已知伏安法測電阻電路中電壓表和電流表示數分別用U和I表示，則用此法測出該圓柱體材料的電阻率表達式ρ=_____。（不要求計算，用題中所給字母表示）

Answer 1

【答案】 （1）50.15； （2）4.700； （3）220； （4）如圖所示；

（5）

【解析】（1）游標卡尺的主尺讀數為，游標讀數為，所以最終讀數為；
（2）螺旋測微器的固定刻度讀數為，可動刻度讀數為，所以最終讀數為；
（3）該電阻的阻值約為；

（4）電源電動勢為4V，故電壓表應選V1；

電路的最大電流約為： ，電流表應用，

又，電流表應采用外接法，
滑動變阻器選擇器最大阻值為，待測電阻阻值約為，待測電阻阻值大于滑動變阻器最大阻值，為測多組實驗數據，滑動變阻器應采用分壓接法：

（5）根根據電阻定律、橫截面積公式

得： .