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1，由图可知其长度L=_______mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径D=__________mm；

（3）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，表盘示数如图3所示，则该电阻的阻值约为_____________Ω

（4）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；

电流表A1（量程0～5mA，内阻约50Ω）；

电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）；

电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）；

电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）；

直流电源E（电动势4V，内阻不计）；

滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）；

滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）；

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，请在下面框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．

（_______）

（5）在图4中用实线连好电路。

（_______）

（6）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，若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率ρ＝______________．（不要求计算，用题中所给字母表示）

Answer 1

【答案】50.15 4.700 220 见解析 见解析

【解析】

(1)[1]由图示游标卡尺可以知道其示数为：

(2)[2]由图示螺旋测微器可以知道其示数为：

(3)[3]用多用电表的电阻“”挡测电阻，由图示表盘可以知道,其示数为：

Ω

(4)[4]电源电动势为4V，如用15V电压表指针偏转太小，故电压表应选V1，电路最大电流约为：

电流表应选A2，为方便实验操作滑动变阻器应选R1，待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值，滑动变阻器采用分压接法，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表采用外接法；实验电路图如图所示：

(5)[5]实物图连接如图：

(6)[6]根据欧姆定律可知：

根据电阻定律可得：

联立解得：