Question

某學(xué)習(xí)小組想利用以下器材測定自來水的電阻率：

器材（代號）	規(guī)格
電流表A1 電流表A2 電壓表V1 電壓表V2 滑動變阻器R 直流電源E 開關(guān)S、導(dǎo)線若干、毫米刻度尺、游標卡尺、多用電表、 一節(jié)兩端可封住的絕緣PVC水管	量程1mA，內(nèi)阻約為50Ω 量程0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω 量程3V，內(nèi)阻約為10KΩ 量程15V，內(nèi)阻約為50KΩ 最大阻值50Ω，允許最大電流0.5A 輸出電壓15V，內(nèi)阻不計

（1）用毫米刻度尺量一段自來水管上的兩接線柱間距離為L；
（2）用游標卡尺測量水管內(nèi)徑為在，如圖所示的計數(shù)為

21.3

mm
（3）用多用電表測量兩接線柱間裝滿水時的電阻約為20KΩ
（4）為提高實驗結(jié)果的準確程度，電流表應(yīng)選

A₁

，電壓表應(yīng)選

V₂

．（以上均填器材代號）
（5）設(shè)計電路圖
（6）若實驗中電流表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)U，可求得自來水的電阻率為ρ=．（用 以上測得的物理量的符號表示）

Answer 1

分析：（2）游標卡尺讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上游標尺讀數(shù)；
（4）根據(jù)電源電動勢確定電壓表量程；根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中的最大電流，從而選出電流表；
（5）電流表采用外接法，滑動變阻器采用分壓式接法；
（6）根據(jù)歐姆定律和電阻定律列式求解即可．

解答：解：（2）游標卡尺讀數(shù)為d=21mm+3×0.1mm=21.3mm
（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律電路中最大電流：
I_m=

E

R

=

15V

20KΩ

=0.75mA，故電流表應(yīng)選A₁，因電源電動勢為15V，故電壓表V₂
（5）大內(nèi)小外，電流表采用內(nèi)接法；小電阻控制大電阻，故滑動變阻器采用分壓式接法，如圖所示：

（6）根據(jù)歐姆定律R=

U

I

及電阻定律R=

ρL

S

=

ρL

1 4 πd2

，解得：ρ=

πd2U

4IL

故答案為：（2）21.3；（4）A₁，V₂；（5）如圖所示；（6）

πd2U

4IL

．

點評：選擇電表的原則是通過電表的實際電流在滿刻度的

1

3

～

2

3

之間，若太小則電表無法讀數(shù)，若太大則會燒壞電表．