Question

【題目】超導(dǎo)是當(dāng)今材料科學(xué)研究的重點(diǎn)，某大學(xué)超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室研制成功了釔鋇銅氧（YBCO）超導(dǎo)線材，該線材在94K時(shí)，將呈現(xiàn)超導(dǎo)特征，但常溫下，仍然為一般導(dǎo)體．實(shí)驗(yàn)小組為了測量常溫下YBCO線材的電阻率；

① 如圖1，用多用電表×1Ω擋粗測其電阻為6Ω，用螺旋測微器測其直徑為__mm，游標(biāo)卡尺測其長度是__mm．

②實(shí)驗(yàn)室還備有實(shí)驗(yàn)器材如下：

A．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ）

B．電壓表V2（量程l5V，內(nèi)阻約為75kΩ）

C．電流表A1（量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）

D．電流表A2（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω）

E．滑動(dòng)變阻器R1（0～5Ω，0.6A）

F．滑動(dòng)變阻器R2（0～2000Ω，0.1A）

G．輸出電壓為3V的直流穩(wěn)壓電源E

H．電阻箱

I．開關(guān)S，導(dǎo)線若干

如圖2，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，需進(jìn)一步測其電阻而采用伏安法，則上述器材中應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有（填代號）__．請?jiān)趫D3方框內(nèi)設(shè)計(jì)最合理的電路圖并實(shí)物連線．

（______）（______）

用該電路電阻的測量值__真實(shí)值（選填大于、等于或小于）．如果YBCO超導(dǎo)線材直徑為D，長度為L，所測電壓為U，電流為I，電阻率大小為（用字母表示）__．

Answer 1

【答案】2.095±0.001 36.2 A、D、E、G、I 小于 ．

【解析】

①[1][2]．用螺旋測微器測其直徑為2mm+0.01mm×9.5=2.095mm；

游標(biāo)卡尺測其長度是：36mm+0.2mm×2=36.2mm．

②[3]．電源電壓為3V，則電壓表選擇A；電路中可能出現(xiàn)的最大電流為，則電流表選擇D；滑動(dòng)變阻器用分壓電路，則選擇阻值較小的E；另外還有電源G以及開關(guān)、導(dǎo)線I；故選的器材有：A、D、E、G、I；

[4][5]．電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻，則采用電流表外接；滑動(dòng)變阻器用分壓電路，則電路圖以及實(shí)物連線如圖：

[6][7]．用該電路測量由于電壓表的分流作用，使得電阻的測量值小于真實(shí)值．如果YBCO超導(dǎo)線材直徑為D，長度為L，所測電壓為U，電流為I，則

解得電阻率大小為

．