Question

某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：
（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖1所示，由圖可知其長度為

 

mm；

（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖2，由圖可知其直徑為

 

mm；
（3）用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖3示，則該電阻
的阻值約為

 

Ω．
（4）該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：待測圓柱體電阻R，
A、電流表A₁（量程0～6mA，內(nèi)阻約50Ω）
B、電流表A₂（量程0～15mA，內(nèi)阻約30Ω）
C、電壓表V₁（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）
D、電壓表V₂（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）
E、滑動變阻器R₁（0～15Ω，最大電流2.0A）ks5u
F、滑動變阻器R₂（0～5kΩ，最大電流0.5A）
直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計(jì)） 開關(guān)S，導(dǎo)線若干為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，電路中電流表選

 

，電壓表選

 

滑動變阻器選

 

（請?zhí)顚懫鞑那懊娴淖帜复�號），并請將你設(shè)計(jì)的電路圖在虛線框中（圖4）畫出．

Answer 1

分析：①②游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．
③歐姆表讀數(shù)=表盤讀數(shù)×倍率；
④根據(jù)歐姆定律估算出最大電流，然后選擇電流表；根據(jù)電源電動勢選擇電壓表；要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，滑動變阻器采用分壓式接法，用小電阻控制大電阻；

解答：解：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為50mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×3=0.15mm，所以最終讀數(shù)為50.15mm．
（2）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為4.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×20.0mm=0.200mm，所以最終讀數(shù)為4.700mm．
（3）歐姆表測電阻的讀數(shù)為指針示數(shù)乘以倍率，即R=22Ω×10=220Ω；
（4）根據(jù)歐姆定律，最大電流：I=

4

220

≈18.2mA，故電流表選擇A₂ ，即B．
電源電動勢4V，故電壓表選擇V₁，即C．
要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，滑動變阻器采用分壓式接法，用小電阻控制大電阻，故滑動變阻器選擇R₁，即E．
因待測電阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)選外接法；
又滑動變阻器最大阻值遠(yuǎn)小于待測電阻值，故變阻器應(yīng)用分壓式接法，電路圖如圖所示：

故答案為：（1）50.15  
（2）4.700
（3）220  
（4）B，C，E

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)方法，游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．
測量電阻最基本的原理是伏安法，電路可分為測量電路和控制電路兩部分設(shè)計(jì)．測量電路要求精確，誤差小，可根據(jù)電壓表、電流表與待測電阻阻值倍數(shù)關(guān)系，選擇電流表內(nèi)、外接法．控制電路關(guān)鍵是變阻器的分壓式接法或限流式接法．在兩種方法都能用的情況下，為了減小能耗，選擇限流式接法．