Question

(2012·安徽江南十校聯考)(1)在實驗室，小葉同學想測出某種材料的電阻率．由于不知是何種材料，也不知其大約阻值，于是他用多用電表先粗測該材料一段樣品的電阻，經正確操作后，用“×100”擋時發現指針偏轉情況如圖所示，則他應該換用______擋(選填“×10”或“×1 k”)重新測量．換擋后，在測量前先要________．

(2)要測出(1)中所給材料樣品的電阻率，必須精確測出該段樣品的阻值．除了導線和開關外，實驗室還備有以下器材可供選用：

電流表A₁(量程1 A，內阻r₁約0.5 Ω)

電流表A₂(量程30 mA，內阻r₂約200 Ω)

電壓表V₁(量程6 V，內阻RV₁等于20 kΩ)

電壓表V₂(量程10 V，內阻RV₂約30 kΩ)

滑動變阻器R₁(0～20 Ω，額定電流2 A)

滑動變阻器R₂(0～2000 Ω，額定電流1 mA )

電源E(電動勢為12 V，內阻r約2 Ω)

請選擇合適的器材，設計出便于精確測量的電路圖畫在虛線框中，其中滑動變阻器應選________．

若選用其中一組電表的數據，設該段圓柱形材料的長為L，直徑為d，由以上實驗得出這種材料電阻率的表達式為________，式中符號的含義為____________________________________．

Answer 1

解析　(1)歐姆表0刻線在表盤右側，指針偏轉較小，說明待測阻值較大，應調至“×1 k”擋，每次接擋后，都要重新進行歐姆調零．

(2)由歐姆表示數可知，待測電阻的阻值約為R_x＝1.8×10⁴ Ω，遠大于兩個滑動變阻器的阻值，考慮到調節范圍盡可能大些，滑動變阻器應采用分壓式接法．在不超出滑動變阻器額定電流的情況下，應選擇阻值較小的，連續性較好．R_x兩端電壓為U₂－U₁，流經R_x的電流為，則R_x＝，材料的截面積S＝π()²，由電阻定律R_x＝ρ得ρ＝.

答案　(1)×1 k　重新歐姆調零

(2)如圖所示　R₁

ρ＝　U₁表示電壓表V₁的示數，U₂表示電壓表V₂的示數