Question

在研究性學(xué)習(xí)中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測量導(dǎo)電紙的導(dǎo)電膜厚度的實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)從資料上查得導(dǎo)電紙導(dǎo)電膜導(dǎo)電材料的電阻率為ρ，并利用下列器材完成了這個(gè)實(shí)驗(yàn)：
A．電源E（電動(dòng)勢為1 2V，內(nèi)阻不計(jì)）
B．木板N（板上放有導(dǎo)電紙一張，導(dǎo)電膜向上），兩個(gè)金屬條a、b（平行放置在導(dǎo)電紙上，與導(dǎo)電紙接觸良好，用作電極，其電極長度與導(dǎo)電紙寬度相同）
C．滑線變阻器R（其總阻值小于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻）
D．毫米刻度尺．
E．電壓表V（量程為6V，內(nèi)阻約3kΩ）
F．電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻忽略不計(jì)）
G．開關(guān)K，導(dǎo)線若干．
該同學(xué)將實(shí)物連線成如圖所示，
（1）請(qǐng)?jiān)趫D7虛線框中畫出該實(shí)驗(yàn)實(shí)物連線相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理圖．（導(dǎo)電紙用符號(hào)“表示”表示
（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測定的物理量是：

導(dǎo)電膜的長度L₁、寬度L₂、電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I

．
（3）計(jì)算導(dǎo)電膜厚度h的公式是：

h=

ρL1I

L2U

．（用ρ和測得物理量的符號(hào)表示）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實(shí)物電路圖分析電路結(jié)構(gòu)，明確各電路元件的連接方式，然后根據(jù)實(shí)物電路圖作出實(shí)驗(yàn)的原理圖．
（2）（3）根據(jù)歐姆定律及電阻定律求出導(dǎo)電膜厚度的表達(dá)式，根據(jù)該表達(dá)式確定需要測量的物理量．

解答：解：（1）由實(shí)物電路圖可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，電流表采用的是內(nèi)接法，根據(jù)實(shí)物電路圖作出實(shí)驗(yàn)原理圖，如圖所示．
（2）導(dǎo)電膜電阻R=

U

I

，由電阻定律可知：R=ρ

L1

S

=ρ

L1

L2h

，則h=

ρL1I

L2U

，因此需要測量導(dǎo)電膜的長度L₁，寬度L₂，電壓表示數(shù)U，電流表示數(shù)I．
（3）由（2）可知，導(dǎo)電膜厚度h=

ρL1I

L2U

；
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）導(dǎo)電膜的長度L₁、寬度L₂、電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I；（3）h=

ρL1I

L2U

．

點(diǎn)評(píng)：分析清楚實(shí)物電路圖結(jié)構(gòu)是作出實(shí)驗(yàn)電路圖的關(guān)鍵；知道測電阻、測電阻率的原理是正確解答（2）與（3）的關(guān)鍵．