Question

【題目】電阻率是用來表示各種物質電阻特性的物理量。某同學在實驗室測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率。

(1)用螺旋測微器測量其橫截面直徑如圖甲所示，由圖可知其直徑為______mm，如圖乙所示，用游標卡尺測其長度為_____cm，如圖丙所示，用多用電表×1Ω擋粗測其電阻為_____Ω。

(2)為了減小實驗誤差，需進一步測量圓柱體的電阻，除待測圓柱體R外，實驗室還備有的。實驗器材如下，要求待測電阻兩端的電壓調節范圍盡量大，則電壓表應選______，電流表應選_________，滑動變阻器應選_________。（均填器材前的字母代號）

A．電壓表V1（量程3V，內阻約為15kΩ）；

B．電壓表V2（量程15V，內阻約為75kΩ）；

C．電流表A1（量程0．6A，內阻約為1Ω）；

D．電流表A2（量程3A，內阻約為0.2Ω）；

E．滑動變阻器R1（阻值范圍0~5Ω，1.0A）；

F．滑動變阻器R2（阻值范圍0~2000Ω，0.1A）；

G．直流電源E（電動勢為3V，內阻不計）

H．開關S，導線若干。

(3)請設計合理的實驗電路，并將電路圖畫在虛線框中_______________。

(4)若流經圓柱體的電流為I，圓柱體兩端的電壓為U，圓柱體橫截面的直徑和長度分別用D、L表示，則用D、L、I、U表示該圓柱體電阻率的關系式為=___________。

Answer 1

【答案】1.844（1.842~1.846均可） 4.240 6 A C E

【解析】

(1)[1]螺旋測微器的讀數為固定刻度讀數+可動刻度讀數+估讀，由題圖甲知，圓柱體的直徑為刻度讀數十估讀，由題圖甲知，圓柱體的直徑為

1.5mm+34.4×0.01mm=1.844mm

由于誤差則1.842mm~1.846mm均可

[2]游標卡尺讀數為主尺讀數+游標尺讀數×精度，由題圖乙知，長度為

42mm+8×0.05 mm=42.40mm=4.240cm

[3]多用電表的讀數為電阻的粗測值，其電阻為

(2)[4][5][6]待測電阻大約，若用滑動變阻器R2（阻值范圍，）調節非常不方便，且額定電流太小，所以應用滑動變阻器R1（阻值范圍，1.0A），電源電動勢為3V，所以電壓表應選3V量程的

為了測多組實驗數據，滑動變阻器應用分壓接法，電壓表內電阻較大，待測圓柱體的電阻較小，故采用電流表外接法誤差較小；電路中的電流約為

所以電流表量程應選0.6A量程的。

(3)[7]根據以上分析，設計的電路圖如圖所示

(4)[8]由，及得