Question

10．研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率．步骤如下：

（1）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1，则该电阻的阻值约为220Ω．
（2）用伏安法测定该圆柱体在不同长度时的电阻，除被测圆柱体外，还有如下供选择的实验器材：
电流表A₁（量程0～4mA，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3V，内阻不计）
开关S、导线若干
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）
为使实验误差较小，以上器材中，
电流表选用A₂，电压表选用V₁，滑动变阻器选用R₁，
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在如图2所示的虚线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．

Answer 1

分析 欧姆表读数=表盘读数×倍率；
根据欧姆定律估算出最大电流，然后选择电流表；根据电源电动势选择电压表；要求测得多组数据进行分析，滑动变阻器采用分压式接法，用小电阻控制大电阻；
根据实验器材确定滑动变阻器的接法，根据待测电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后作出电路图．

解答 解：（1）欧姆表读数=表盘读数×倍率=22Ω×10=220Ω；
（2）根据欧姆定律，最大电流：I=$\frac{3}{220}$≈13.6mA，故电流表选择A₂；
电源电动势3V，故电压表选择V₁；
要求测得多组数据进行分析，滑动变阻器采用分压式接法，用小电阻控制大电阻，故滑动变阻器选择R₁；
由分析可知，电流表外接法，滑动变阻器分压式接法，如图所示：
滑动变阻器最大阻值为15Ω，待测电阻阻值约为220Ω，待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，由电表与所测电阻的阻值可知，$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$＜$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；

故答案为：（1）220；（2）A₂，V₁，R₁，如上图所示．

点评 考查电学实验中，电表的选取，欧姆表的读数，关键是明确实验原理和误差来源，明确电流表、电压表和滑动变阻器的选择要求．