Question

【題目】某同學要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ。步驟如下：

（1）游標卡尺測量其長度如圖甲所示，可知其長度為________mm；

（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，可知其直徑為________mm；

（3）選用多用電表的電阻“×1”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數如圖所示，則該電阻的阻值約為________Ω；

（4）為更精確地測量其電阻，可供選擇的器材如下：

電流表A1（量程300 mA，內阻約為2 Ω）；

電流表A2（量程150 mA，內阻約為10 Ω）；

電壓表V1（量程1 V，內阻r＝1 000 Ω）；

電壓表V2（量程15 V，內阻約為3 000 Ω）；

定值電阻R0＝1 000 Ω；

滑動變阻器R1（最大阻值5 Ω）；

滑動變阻器R2（最大阻值1 000 Ω）；

電源E（電動勢約為4 V，內阻r約為1 Ω）；

開關，導線若干。

為了使測量盡量準確，測量時電表讀數不得小于其量程的，電壓表應選________，電流表應選________，滑動變阻器應選________。（均填器材代號）

根據你選擇的器材，請在線框內畫出實驗電路圖。

Answer 1

【答案】（1）5．015；（2）4．700；（3）22；（4）V1，A2，R1．電路圖見解析；

【解析】

試題分析：（1）由圖甲所示可知，游標卡尺主尺示數為5cm，游標尺示數為3×0．05mm=0．15mm=0．015cm，游標卡尺示數為5cm+0．015cm=5．015cm；

（2）由圖乙所示可知，螺旋測微器固定刻度示數為4．5mm，游標尺示數為20．0×0．01mm=0．200mm，螺旋測微器示數為4．5mm+0．200mm=4．700mm；

（3）用多用電表的電阻“×1”擋，由圖丙所示可知，電阻阻值為22×1=22Ω

（4）電源電動勢為4V，直接使用電壓表V1量程太小，為了使測量盡量準確，測量時電表讀數不得小于其量程的1/3，使用電壓表V2量程又太大，可以把電壓表V1與定值電阻R0串聯，增大其量程進行實驗，故電壓表選擇V1，待測電阻兩端的電壓不能超過2V，最大電流不超過100mA，所以電流表選A2，待測電阻的電壓從零開始可以連續調節，變阻器采用分壓式接法，為保證電路安全方便實驗操作，滑動變阻器應選R1．

為準確測量電阻阻值，應測多組實驗數據，滑動變阻器可以采用分壓接法，由于待測電阻阻值接近電流表內阻，所以采用電流表外接法．如圖所示：