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,由圖可知其長度為________mm; 用螺旋測微器測量其直徑如圖乙,由圖可知其直徑為________mm;用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻,表盤的示數如圖丙,則該電阻的阻值約為_______Ω．

(2)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

A．金屬絲L,長度為L0,直徑為D

B．電流表A1,量程1 mA,內阻r1=375 Ω

C．電流表A2,量程500 μA,內阻r2=750 Ω

D．電壓表V,量程10 V,內阻10 kΩ

E．電阻R1,阻值為100 Ω,起保護作用

F．滑動變阻器R2,總阻值約20 Ω

G．電池E,電動勢1.5 V,內阻很小

H．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,請在虛線框中畫出測量的電路圖,并標明所用器材的代號___．

(3)若該同學用伏安法跟用多用電表測量得到的R測量值幾乎相等,由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為ρ=________Ω·m．(保留2位有效數字)

Answer 1

【答案】 (1) 50.15 4.700 220 (2) 電路圖見解析圖； (3) 7.6×10-2

【解析】（1）游標卡尺主尺讀數為50mm，游標上第3條刻度線與主尺對齊，讀數3×0.05mm=0.15mm，則長度為50.15mm．螺旋測微器固定刻度讀數為4.5mm，可動刻度讀數為0.200mm，則直徑為4.700mm．電阻的阻值R=22×10Ω=220Ω；

（2）電源電動勢為1.5V，待測電阻約為幾百歐姆，故電流約為幾百毫安；為了保證安全，電流表選擇A1；由于所給的電壓表量程太大，無法完成實驗，故將A2充當電壓表使用；由于要求多測數據，故滑動變阻器采用分壓接法；
電路圖如圖所示；