Question

【題目】一細(xì)而均勻的導(dǎo)電材料，截面為圓柱體，如圖所示，此材料長(zhǎng)約5 cm，電阻約為100 Ω，欲測(cè)量這種材料的電阻率ρ。現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材

A．20分度的游標(biāo)卡尺； B．螺旋測(cè)微器；

C．電流表A1（量程50 mA，內(nèi)阻r1=100 Ω）；

D．電流表A2（量程100 mA，內(nèi)阻r2約為40 Ω）；

E．電壓表V2（量程15 V，內(nèi)阻約為）；

F．滑動(dòng)變阻器R1（0～10 Ω，額定電流2 A）；

G．直流電源E（電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻很小）；

H．上述導(dǎo)電材料R2（長(zhǎng)約為5 cm，電阻約為100 Ω）；

I．開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干。

請(qǐng)用上述器材設(shè)計(jì)一個(gè)盡可能精確地測(cè)量該樣品電阻率ρ的實(shí)驗(yàn)方案，回答下列問(wèn)題：

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得該樣品的長(zhǎng)度如圖所示，其示數(shù)L=________cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)得該樣品的外直徑如圖所示，其示數(shù)D=________mm。

（2）在所給的方框中畫出設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明所選擇器材的物理量符號(hào)______。

（3）用已知的物理量和所測(cè)得的物理量的符號(hào)表示這種材料的電阻率為ρ=________。

Answer 1

【答案】 （1）5.015 4.700 （2）如圖所示；

（3）

【解析】（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)為L(zhǎng)=5mm+3×0.05mm=5.015mm；螺旋測(cè)微器測(cè)得該樣品的外徑：d=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；

（2）因電流表A1內(nèi)阻已知，故用其與待測(cè)電阻并聯(lián)；如圖所示；

（3）由歐姆定律： ，又由電阻定律： 及 ，解得