Question

17．某同學要測量一發(fā)布均勻材料制成的圓柱體的電阻率ρ，步驟如下：

（1）用游標為20分度的卡尺測量其長度如圖1，由圖可知其長度為49.15mm．
（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖2，由圖可知其直徑為4.698-4.700mm；
（3）用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測得此圓柱體的電阻阻值，表盤的示數(shù)如圖3，則該電阻的阻值約為150Ω．
（4）為了更加準確地測出該圓柱體的電阻，除了導線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇：
A．電源E（電動勢6V、內(nèi)阻可忽略不計）
B．電流表A₁（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.12Ω）
C．電流表A₂（量程0～20m A，內(nèi)阻約200Ω）
D．電壓表V₁（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）
E．電壓表V₂（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
F．待測電阻R_x
G．滑動變阻器R₀（0～10Ω，允許最大電流2.0A）
請選擇合適的器材在圖4的方框中畫出實驗電路并標出所選實驗器材的代號．

Answer 1

分析 （1）游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．
（2）螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，需估讀．
（3）歐姆表的讀數(shù)等于表盤讀數(shù)乘以倍率．
（4）根據(jù)電動勢的大小，結(jié)合測量的精確性確定電壓表的量程，根據(jù)電路中電流的最大值確定電流表的量程．結(jié)合滑動變阻器的大小，確定限流還是分壓接法．

解答 解：（1）游標卡尺的讀數(shù)為49mm+0.05×3mm=49.15mm．
（2）螺旋測微器的讀數(shù)為4.5mm+0.01×19.8mm=4.698mm．因為最后一位為估讀，則讀數(shù)在4.698-4.700都對．
（3）電阻的阻值R=15×10Ω=150Ω．
（4）因為電源電動勢為6V，為了測量的精確，電壓表選擇量程為3V的，電路中的電流最大值大約為I=$\frac{3}{150}A=0.02A=20mA$，可知電流表量程選擇20mA的．滑動變阻器阻值較小，若采用限流式接法，電流、電壓變化不明顯，則滑動變阻器采用分壓式接法．待測電阻屬于小電阻，采用外接法．如圖所示．
故答案為：（1）49.15，（2）4.698-4.700，（3）150，（4）如圖所示．

點評 本題考查實驗器材的選擇、實驗電路的設(shè)計，要掌握實驗器材的選取原則，確定滑動變阻器與電流表的接法是正確設(shè)計實驗電路的關(guān)鍵．以及掌握游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)方法，注意一個讀數(shù)需估讀，一個不需估讀．