Question

【题目】某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下：

(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲,由图可知其长度为________mm; 用螺旋测微器测量其直径如图乙,由图可知其直径为________mm;用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙,则该电阻的阻值约为_______Ω．

(2)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R

A．金属丝L,长度为L0,直径为D

B．电流表A1,量程1 mA,内阻r1=375 Ω

C．电流表A2,量程500 μA,内阻r2=750 Ω

D．电压表V,量程10 V,内阻10 kΩ

E．电阻R1,阻值为100 Ω,起保护作用

F．滑动变阻器R2,总阻值约20 Ω

G．电池E,电动势1.5 V,内阻很小

H．开关S、导线若干

为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在虚线框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号___．

(3)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=________Ω·m．(保留2位有效数字)

Answer 1

【答案】 (1) 50.15 4.700 220 (2) 电路图见解析图； (3) 7.6×10-2

【解析】（1）游标卡尺主尺读数为50mm，游标上第3条刻度线与主尺对齐，读数3×0.05mm=0.15mm，则长度为50.15mm．螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.200mm，则直径为4.700mm．电阻的阻值R=22×10Ω=220Ω；

（2）电源电动势为1.5V，待测电阻约为几百欧姆，故电流约为几百毫安；为了保证安全，电流表选择A1；由于所给的电压表量程太大，无法完成实验，故将A2充当电压表使用；由于要求多测数据，故滑动变阻器采用分压接法；
电路图如图所示；