某同學要測量由某種新材料製成的粗細均勻的圓柱形導體的電阻率ρ步驟如下：（1）用20分度的遊標卡尺測量其長度如圖...

問題詳情：

某同學要測量由某種新材料製成的粗細均勻的圓柱形導體的電阻率ρ步驟如下：

（1）用20分度的遊標卡尺測量其長度如圖*所示，由圖可知其長度為　    　cm；

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

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

待測圓柱形導體（電阻為R）

電流表A1（量程4mA，內阻約為50Ω）

電流表A2（量程10mA，內阻約為30Ω）

電壓表V1（量程3V，內阻約為10kΩ）

電壓表V2（量程15V，內阻約為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，額定電流2.0A）

滑動變阻器R2（阻值範圍0～2kΩ，額定電流0.5A）

開關S，導線若干．

為減小實驗誤差，要求測儘可能的多組數據進行分析，請在圖丁的虛線框中畫出合理的實驗原理電路圖，並標明所用器材的代號．

【回答】

解：（1）遊標卡尺的讀數為：L=50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm；

（2）螺旋測微器的讀數為：d=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；

（3）歐姆表的讀數為：R=22×10Ω=220Ω；

（4）根據電源電動勢為4V可知，電壓表應選擇；由於通過待測電阻的最大電流為===14mA，所以電流表應選擇；

由於待測電阻滿足，所以電流表應用外接法；

由於實驗要求“測儘可能的多組數據”可知，變阻器應採用分壓式接法，應選擇阻值小的變阻器以方便調節，即電路應是“外接分壓”電路，如圖所示：

故*為：（1）5.015；（2）4.700；（3）220；（4）如圖

知識點：專題十三 中學物理實驗

題型：實驗,探究題