Question

【題目】導電玻璃是制造LCD的主要材料之一，為測量導電玻璃的電阻率，某小組同學選取了一個長度為L的圓柱體導電玻璃器件，上面標有“3V，L”的字樣，主要步驟如下，完成下列問題。

（1）首先用螺旋測微器測量導電玻璃的直徑，示數如圖甲所示，則直徑d=________mm。

（2）然后用歐姆表×100檔粗測該導電玻璃的電阻，表盤指針位置如圖乙所示，則導電玻璃的電阻約為________Ω。

（3）為精確測量在額定電壓時的阻值，且要求測量時電表的讀數不小于其量程的，滑動變阻器便于調節(jié)，他們根據下面提供的器材，設計了一個方案，請在答題卡上對應的虛線框中畫出電路圖，標出所選器材對應的電學符號。

A．電流表A1（量程為60mA，內阻RA1約為3Ω）

B．電流表A2（量程為2mA，內阻RA2=15Ω）

C．定值電阻R1=747Ω

D．定值電阻R2=1985Ω

E．滑動變阻器R（0~20Ω）一只

F．電壓表V（量程為10V，內阻RV=1kΩ）

G．蓄電池E（電動勢為12V，內阻很小）

H．開關S一只，導線若干

（4）由以上實驗可測得該導電玻璃電阻率值ρ=______（用字母表示，可能用到的字母有長度L、直徑d、電流表A1、A2的讀數I1、I2，電壓表讀數U，電阻值RA1、RA2、RV、R1、R2）。

Answer 1

【答案】 ）1.990 500

【解析】（1）螺旋測微器的讀數由固定刻度讀數和可動刻度讀數組成，所以讀數為：

；

（2）歐姆表讀數是：示數倍率=5 =500Ω；

（3）從題給出的器材中知，這里對電阻R x 的測量可用伏安法來設計電路。由于題給出的器材中電壓表量程太大，直接測量導電玻璃兩端的電壓，與額定電壓相差太多，所以用電流表A 2 的內阻r 2 已知，因此電壓表可由電流表A 2 和固定電阻R 2 （1985Ω）串聯改裝。電流表A1的量程也較大，不能滿足題目要求，用已知內阻的電壓表來代替電流表,通過計算可知，這種設計完全符合題中的測量要求。考慮到題給出的其它器材規(guī)格與要求，控制電路宜采用分壓式控制電路。完整的實驗電路設計成如圖所示。

(4) 進行實驗時在某次合適的測量中，記下V 表與A 2 表的示數分別為U與I 2 ，則有: ，且， ， ，計算得：