Question

【題目】圓柱形陶瓷元器件表面均勻鍍有一層導(dǎo)電薄膜，已知導(dǎo)電薄膜電阻率為，為了測(cè)量該薄膜厚度，某同學(xué)使用銅絲緊繞在元件表面，銅絲繞制成圓形，圓柱體軸線垂直于銅絲圓面，制成電極A、B，如圖甲所示

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量元件的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，其讀數(shù)為_________mm。

(2)為了測(cè)量元件電阻，某同學(xué)首先使用多用電表對(duì)元件粗測(cè)，元件電阻約為，現(xiàn)需準(zhǔn)確測(cè)量電阻阻值，可供器材如下

A.被測(cè)元件（阻值約）

B.直流電源（電動(dòng)勢(shì)約，內(nèi)阻約）

C.電流表（量程，內(nèi)阻約）

D.電壓表（量程，內(nèi)阻）

E.電壓表（量程，內(nèi)阻約）

F.定值電阻（）

G.滑動(dòng)變阻器（）

H.滑動(dòng)變阻器（）

I.電鍵、導(dǎo)線等

①在可供選擇的器材中，已經(jīng)選擇A、B、C、I除此之外，應(yīng)該選用________（填寫(xiě)序號(hào)）

②根據(jù)所選器材，在圖丙方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖_______

③需要測(cè)量的物理量________，請(qǐng)用上述物理量表示被測(cè)電阻______。

(3)為了測(cè)量薄膜厚度還需要測(cè)量的物理量為__________。

(4)若被測(cè)元件電阻為，元件直徑為，電阻率為，請(qǐng)結(jié)合使用(3)物理量表示薄膜厚度____。

Answer 1

【答案】0.398（0.396~0.399均可給分） DFG （分壓式接法也可以） 電流表示數(shù)，電壓表示數(shù) （或） 電極A、B之間的距離

【解析】

(1)[1]螺旋測(cè)微器主尺刻度為0，可動(dòng)刻度為39.8×0.01mm=0.398mm，所以讀數(shù)為

0+0.398mm=0.398mm

(2)[2]因?yàn)橹绷麟娫措妱?dòng)勢(shì)為6V，電壓表V2量程太大，不能選擇，可將電壓表V1改裝，因此需要DF；滑動(dòng)變阻器起限流作用，安全下選擇小的，比較方便操作，所以選擇G。

[3]該電路設(shè)計(jì)滑動(dòng)變阻器阻值比被測(cè)阻值大，而且能保證儀器安全，因此滑動(dòng)變阻器采用限流方式，使用伏安法測(cè)量被測(cè)電阻，其中電壓表需串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，總電阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻，采用電流表外接。電路如圖：

[4]根據(jù)歐姆定律，需要測(cè)量電流表示數(shù)，電壓表示數(shù)；

[5]電壓應(yīng)為電壓表和定值電阻的總電壓，電流應(yīng)為流過(guò)待測(cè)電阻的電流，則

因?yàn)?/span>，所以也可表示為

(3)[6]根據(jù)電阻定律

其中薄膜很薄，展開(kāi)后可認(rèn)為是以圓周長(zhǎng)為邊，厚度為高的矩形，即

所以為了測(cè)量薄膜厚度，還需要測(cè)量連入電路的電阻長(zhǎng)度為電極A、B之間的距離。

(4)[7]據(jù)題有

因此