Question

（9分）某同學要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ。步驟如下：
（1）用20分度的游標卡尺測量其長度如下圖所示，可知其長度為          mm；

（2）用螺旋測微器測量其直徑如右上圖所示，可知其直徑為__________mm；
（3）用多用電表的電阻“×10”檔，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數如圖，則該電阻的阻值約為_________Ω，他還需要換檔重新測量嗎?______ （填“需要”或“不需要”）

（4）為更精確地測量其電阻，現有的器材及其代號和規格如下：
待測圓柱體電阻R
電流表A₁（量程0～3 mA，內阻約50 Ω）
電流表A₂（量程0～15 mA，內阻約30 Ω）
電壓表V₁（量程0～3 V，內阻約10 kΩ）
電壓表V₂（量程0～15 V，內阻約25 kΩ）
直流電源E（電動勢4 V，內阻不計）
滑動變阻器R₁（阻值范圍0～15 Ω）
滑動變阻器R₂（阻值范圍0～2 kΩ）
開關S，導線若干
為使實驗誤差較小，要求測得多組數據進行分析，電流表應選用____，電壓表應選用______，滑動變阻器應選用______。
（5）請在圖中補充連線完成本實驗。

Answer 1

（1）50.15（2）4.697~4.700都對（3）220（或寫成）；不需要 （4）A₂   V₁   R₁
（5）如圖（每空一分，實物連線圖2分，共9分）

試題分析：（1）游標卡尺主尺讀數為50mm，游標尺讀數為3×0.05mm=0.15mm，故測量值為50.15mm；（2）螺旋測微器主軸讀數為4.5mm，螺旋讀數為20.0×0.01mm=0.200mm，故測量值為4.700mm；（3）歐姆表的讀數為刻度值乘以倍率，所以測量值為22×10=220Ω，因指針指在中央刻度值附近，故不需要換倍率；（4）電動勢為4V，故電測電阻的最大電流約為，所以電流表選擇A₂；電壓表選擇V₁；因要測量多組數據故滑動變阻器用分壓式接法，為調節方便，所以滑動變阻器選擇R₁；（5）待測電阻阻值較小，測量電路用電流表的外接法，實物圖如圖所示：