Question

19．某学习小组要测定某一圆柱形导体P的电阻率，其主要实验步骤如下：
（1）先用多用电表粗测导体P的电阻．
a．将选择开关打到如图甲所示的欧姆挡上；
b．将已插入接线孔的两根表笔相接，进行欧姆调零；
c．将两根表笔分别与导体P的两端相接，指针在图甲中的虚线位置处；
d．换用欧姆“×100”挡重新测量，先要欧姆调零，再次测量导体P两端的电阻，指针指在图甲中的实线位置处，则导体P的电阻粗测值为1100Ω．

（2）分别用游标卡尺、螺旋测微器测量导体P的长度L和直径d，示数如图乙、丙所示，则L=20.00mm，d=2.700mm．
（3）该小组又采用伏安法测量导体P的电阻R_x，可供选用的器材如下：
电压表V（量程3V，内阻约3kΩ；量程15V，内阻约15kΩ）
电流表A（量程15mA，内阻约10Ω；量程600mA，内阻约0.2Ω）
电源E₁（电动势3V，内阻不计）
电源E₂（电动势12V，内阻不计）
滑动变阻器R（0～20Ω，允许通过的最大电流为2A）
开关S、导线若干
如图丁为测量R_x的实验器材，为使测量尽量准确，请选择器材并完成实物图的连线．

Answer 1

分析 （1）明确多用电表的使用方法，明确指针在中间位置时读数最准确，从而确定档位；
（2）先读主尺部分，再读游标对齐的格数，主尺读数加上游标对齐格数与精度的乘积即为最终读数； 螺旋测微器是先读固定部分，再读转动部分，二者之和为最终读数，读数时需要估读；
（3）电表量程应略大于电路中电流的最大值，从而使读数在中间位置；分析电压和电流值，即可明确应选择的器材； 同时根据滑动变阻器的大小分析是否采用分压接法，根据电阻与电流表和电压表内阻的影响选择电流表接法．

解答 解：（1）用多用电表粗测时虚线位置的读数为100×10Ω=1 000Ω，由于指针偏转角度较小，应换成欧姆“×100”挡重新测量，并需重新进行欧姆调零，换挡后指针指在实线位置，读数为11×100Ω=1100Ω．
（2）游标卡尺读数为L=20mm+0×0.05mm=20.00mm；螺旋测微器读数为d=2.5mm+20.0×0.01mm=2.700mm．
（3）由于$\frac{3V}{1100Ω}$≈3mA，小于15mA的$\frac{1}{3}$，所以电源不能选E₁，电源应选择E₂，电压表量程应选择15V；由$\frac{12V}{1100Ω}$≈11mA，小于600mA的$\frac{1}{3}$，故电流表量程应选择15mA；由于R_x远大于电流表内阻，故电流表采用内接法；滑动变阻器的最大阻值20Ω＜1 100Ω，滑动变阻器采用分压式接法．
故答案为：（1）×100　欧姆调零　1 100　（2）20.00　2.700　（3）如图所示

点评 本题考查测量电阻率的实验，要注意正确掌握仪表及接法的选择，注意滑动变阻器不能起到调节作用时应选择分压接法； 当待测电阻较小时应选择电流表外接法．