問題詳情:
有一根圓台狀均勻質合金棒如圖*所示,某同學猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長度L和兩底面直徑d、D有關.他進行了如下實驗:
(1)用遊標卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D和長度L.圖乙中游標卡尺(遊標尺上有20個等分刻度)的讀數L=________cm.
(2)測量該合金棒電阻的實物電路如圖*所示(相關器材的參數已在圖中標出).該合金棒的電阻約為幾個歐姆.圖中有一處連接不當的導線是__________.(用標註在導線旁的數字表示)
(3)改正電路後,通過實驗測得合金棒的電阻R=6.72Ω.根據電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω.他發現:在誤差允許範圍內,電阻R滿足R2=Rd·RD,由此推斷該圓台狀合金棒的電阻R=_______.(用ρ、L、d、D表述)
【回答】
9.940 ⑥
【詳解】
(1)首先確定遊標卡尺的精度為20分度,即為0.05 mm,然後以毫米為單位從主尺上讀出整毫米數99.00 mm,注意小數點後的有效數字要與精度一樣,再從遊標尺上找出對的最齊一根刻線,精度×格數=0.05×8 mm=0.40 mm,最後兩者相加,根據題目單位要求換算為需要的數據,99.00 mm+0.40 mm=99.40 mm=9.940 cm.
(2)本實驗為測定一個幾歐姆的電阻,在用伏安法測量其兩端的電壓和通過電阻的電流時,因為安培表的內阻較小,為了減小誤差,應用安培表外接法,⑥線的連接使用的是安培表內接法.
(3)根據電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3 Ω、RD=3.38 Ω.即Rd=ρ,RD=ρ,而電阻R滿足R2=Rd·RD,將Rd、RD代入得R=.
知識點:實驗:導體電阻率的測量
題型:實驗,探究題