Question

【題目】小明在網(wǎng)絡(luò)上看到了2B鉛筆造假的新聞，新聞中提到假筆芯的碳含量較低，他猜想假筆芯的電阻率應(yīng)該比真筆芯要低，為了證明猜想他找來了圓柱形的假筆芯樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）小明用刻度尺測量并截取了一段l=10.0cm長的筆芯，并用螺旋測微器測量筆芯的直徑，如圖A所示，其讀數(shù)為d=______mm。

（2）小明先使用如圖B所示的實(shí)驗(yàn)電路，測出鉛筆芯的幾組電流、電壓數(shù)據(jù)后描到U-I圖上，并描出實(shí)驗(yàn)圖線。然后又將電流表改為內(nèi)接，重復(fù)實(shí)驗(yàn)并同樣描出實(shí)驗(yàn)圖線。得到2條U-I圖線如圖C所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)圖線分析可知，該實(shí)驗(yàn)電流表應(yīng)采用______（填寫“外接法”或“內(nèi)接法”）才能使測量值誤差更小，該筆芯電阻較準(zhǔn)確的測量值為R=______Ω（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

（3）根據(jù)以上測量可以計(jì)算出假筆芯樣品的電阻率，使用的計(jì)算式為ρ=______（用l、d、R等物理量表示）。

（4）請你根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際，提出一條能提高測量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議：______。

Answer 1

【答案】1.200(1.198~1.201) 外接法 1.2 選擇長度更長的鉛筆進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(或改用量程為1V的電壓表測量電壓)

【解析】

螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和就是螺旋測微器的示數(shù)；由于鉛筆芯的電阻很小，遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，該實(shí)驗(yàn)電流表應(yīng)采用外接法；長度更長的鉛筆進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(或改用量程為1V的電壓表測量電壓)；

解：(1)由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為；

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)圖線分析可知電阻為：，，由于鉛筆芯的電阻很小，遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，該實(shí)驗(yàn)電流表應(yīng)采用外接法；由于電壓表分流作用，測量結(jié)果偏小，該筆芯電阻較準(zhǔn)確的測量值為；

(3)根據(jù)電阻定律可得：，解得鉛筆芯的電阻率：；

(4)由于10.0cm長的筆芯的電阻很小，所有選擇長度更長的鉛筆進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來減小誤差；