Question

【題目】某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下：(1)用游標為20 分度的卡尺測量其長度如圖甲，由圖可知其長度為L＝________mm；

(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖乙，由圖可知其直徑D＝________mm；

(3)用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻R，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值約為________Ω.

(4)該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：

待測圓柱體電阻R

電流表A1(量程0～4 mA，內(nèi)阻約50 Ω) 電流表A2(量程0～30 mA，內(nèi)阻約30 Ω)

電壓表V1(量程0～3 V，內(nèi)阻約10 kΩ) 電壓表V2(量程0～15 V，內(nèi)阻約25 kΩ)

直流電源E(電動勢4 V，內(nèi)阻不計)

滑動變阻器R1(阻值范圍0～15 Ω，允許通過的最大電流2.0 A)

開關(guān)S、導線若干

為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，某同學設(shè)計電路時，電流表應選用______、（選填“A1”或“A2”） 電流表應采用______法（選填“內(nèi)接”或“外接”）　，滑動變阻器應采用______式接法（選填“分壓”或“限流”）

Answer 1

【答案】 50.15 4.700 120 A2 外接 分壓

【解析】(1)游標卡尺主尺讀數(shù)為50mm，游標尺讀數(shù)為3×0.05mm=0.15mm，故測量值為50.15mm；

(2)螺旋測微器主軸讀數(shù)為4.5mm，螺旋讀數(shù)為20.0×0.01mm=0.200mm，故測量值為4.700mm；

(3) 歐姆表的讀數(shù)為刻度值乘以倍率，所以測量值為12×10=120Ω；

(4) 電動勢為4V，故待測電阻的最大電流約為，所以電流表選擇A2；由于電動勢為4V，所以電壓表應用V1，其內(nèi)阻為 ，電流表的內(nèi)阻為30，待測電阻約為120，所以測量電路用電流表的外接法，因要測量多組數(shù)據(jù)故滑動變阻器用分壓式接法，為調(diào)節(jié)方便。

點晴：測量電阻最基本的原理是伏安法，電路可分為測量電路和控制電路兩部分設(shè)計．測量電路要求精確，誤差小，可根據(jù)電壓表、電流表與待測電阻阻值倍數(shù)關(guān)系，選擇電流表內(nèi)、外接法．控制電路關(guān)鍵是變阻器的分壓式接法或限流式接法．在兩種方法都能用的情況下，為了減小能耗，選擇限流式接法。