Question

19．用伏安法測量電阻阻值R，并求出電阻率ρ．
給定電壓表（內(nèi)阻約為50kΩ）、電流表（內(nèi)阻約為40Ω）、滑動變阻器、電源、電鍵、待測電阻（約為250Ω）及導線若干．

①如圖（1）所示電路圖中，電壓表應接a點（填a或b）．
②圖（2）中的6個點表示實驗中得到的6組電流I、電壓U的值，試作圖并求出電阻值R=244Ω．（保留3位有效數(shù)字）
③待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標為50分度的卡尺測量其長度與直徑，結果分別如圖（3）、圖（4）所示．由圖可知其長度為8.02mm，直徑為1.92mm．
④由以上數(shù)據(jù)可求出ρ=0.0880Ω•m．（保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 ①根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻的關系確定電流表的接法；
②U-I圖象的斜率表示電阻；
③游標卡尺讀數(shù)=固定刻度讀數(shù)+游標尺讀數(shù)；
④根據(jù)電阻定律列式求解即可．

解答 解：①由題意可知：$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$=$\frac{50000}{250}$=200，$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$=$\frac{250}{40}$=6.25，$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＞$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，電流表應采用外接法，電壓表應接a點；
②作出U-I圖象，為過原點的直線，其中第2個點舍棄，如圖所示：

圖象的斜率表示電阻，為：R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{4.88}{0.02}$=244Ω；
③由圖3可知，長度：L=8mm+0.02mm×1=8.02mm；
由圖4可知，游標為50分度的卡尺的精確度為0.02mm，讀數(shù)為：1mm+0.02mm×46=1.92mm；
④根據(jù)電阻定律，有：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\fracw54qkrc{2}）^{2}}$，故：ρ=$\frac{πtmgkmfi^{2}R}{4L}$=$\frac{3.14×0.0019{2}^{2}×244}{4×0.00802}$≈0.0880Ω•m
故答案為：①a；②如圖所示；244；③8.02；1.92；④0.0880．

點評 本題關鍵是知道歐姆表原理、伏安法測電阻原理和測電阻率的原理，然后從實驗原理的角度出發(fā)分析實驗誤差，會用圖想法分析實驗數(shù)據(jù)，不難．