Question

（10分）有一根長陶瓷管，其表面均勻地鍍有一層很薄的電阻膜，管的兩端有導電箍M和N，如圖(甲)所示。用多用表電阻檔測得MN間的電阻膜的電阻約為1kΩ，陶瓷管的直徑遠大于電阻膜的厚度。

某同學利用下列器材設計了一個測量該電阻膜厚度d的實驗。

A．米尺(最小分度為mm)；

B．游標卡尺(游標為20分度)；

C．電流表A₁(量程0～5mA，內阻約10 W)；

D．電流表A₂ (量程0～100mA，內阻約0.6W);

E．電壓表V₁ (量程5V，內阻約5kW)；

F．電壓表V₂ (量程15V，內阻約15kW)；

G．滑動變阻器R₁ (阻值范圍0～10 W，額定電流1.5A)；

H．滑動變阻器R₂ (阻值范圍0～100W，額定電流1A)；

I．電源E (電動勢6V，內阻可不計)；

J．開關一個，導線若干。

①他用毫米刻度尺測出電阻膜的長度為l=10.00cm，用20分度游標卡尺測量該陶瓷管的外徑，其示數(shù)如圖（乙）所示，該陶瓷管的外徑D=       cm

②為了比較準確地測量電阻膜的電阻，且調節(jié)方便，實驗中應選用電流表        ，電壓表         ，滑動變阻器          。（填寫器材前面的字母代號）

③在方框內畫出測量電阻膜的電阻R的實驗電路圖。

④若電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，鍍膜材料的電阻率為r，計算電阻膜厚度d的數(shù)學表達式為：d=___________（用已知量的符號表示）。

 

Answer 1

【答案】

（1）1.340cm， （2）C，E，G （3）如下圖（ 4）

【解析】

試題分析：①由圖知主尺讀數(shù)為1.3cm，游標尺讀數(shù)為，所以陶瓷管的外徑D=1.3+0.040cm=1.340cm。

②由電源電動勢為6V，為了測量準確電壓表應選E，由,電流表應選C，為了調節(jié)方便滑動變阻器應選G。

③因待測電阻遠大于滑動變阻器的阻值，滑動變阻器要用分壓接法，待測電阻遠大于電流表的內阻，所以電流表要用內接法，具體電路圖見答案。

④由歐姆定律,由電阻定律得,，聯(lián)立解得。

考點：游標卡尺讀數(shù)，儀器的選取，滑動變阻器、電流表的接法，電阻定律

點評：學生要掌握游標卡尺的讀數(shù)方法，能據(jù)題意和計算選擇合適的儀器，會分析滑動變阻器和電流表所選用的接法。