某同學要測量一均勻新材料製成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：（1）用遊標為20分度的卡尺測量其長度如圖1，由圖可...

問題詳情：

某同學要測量一均勻新材料製成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：

（1）用遊標為20分度的卡尺測量其長度如圖1，由圖可知其長度為L=　    　mm；

（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖2，由圖可知其直徑為D=　             　mm；

（3）用多用電錶的電阻“×10”擋，按正確的*作步驟測此圓柱體的電阻，錶盤的示數如圖3，則該電阻的阻值約為R=　     　Ω．

（4）該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R，現有的器材及其代號和規格如下：

待測圓柱體電阻R

電流表A1（量程0～4mA，內阻約50Ω）；      電流表A2（量程0～10mA，內阻約30Ω）

電壓表V1（量程0～3V，內阻約10kΩ）；      電壓表V2（量程0～15V，內阻約25kΩ）

直流電源E（電動勢4V，內阻不計）；

滑動變阻器R1（阻值範圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）

滑動變阻器R2（阻值範圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）

開關S、導線若干

為使實驗誤差較小，要求測得多組數據進行分析，請在框中畫出測量的電路圖4，並標明所用器材的代號．

（5）根據你設計的測量電路，在圖5中用實線連接好電路．

（6）圓柱體材料的電阻率表達式為ρ=　　    ．（用所測量的量字母表達）

【回答】

解：（1）由圖示遊標卡尺可知，其示數為50mm+3×0.05mm=50.15mm；

（2）由圖示螺旋測微器可知，其示數為：4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm（4.697mm～4.700mm均正確）；

（3）用多用表的電阻“×10”檔，由圖3所示錶盤可知，其示數為：22×10=220Ω；

（4）根據閉合電路歐姆定律可知，通過待測電阻的最大電流為Rmax==A=0.018A=18mA，所以電流表應選擇A2；

由於電源電動勢為4V，電壓表應選擇V1；

由於所以要求多測幾組數據，所以變阻器應採用分壓式接法，應選擇阻值小的變阻器R1；

以方便調節，電路圖如圖所示：

（5）根據電路圖，連接實物圖，注意電錶的正負接，注意滑動變阻器的分壓式接法；

從電源的正極出發，依次連接電路如圖所示：

（6）根據歐姆定律Rx=及電阻定律Rx=，

整理可得ρ=，

故*為：（1）50.15；（2）4.700；（3）220；

（4）如上電路圖所示；

（5）如上實物圖所示；

（6）．

知識點：導體的電阻

題型：實驗,探究題