Question

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(dǎo)線若干．
（1）畫出測量R的電路圖．
（2）如圖（1）中的6個點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測得的6組電流I、電壓U的值，試寫出根據(jù)此圖求R的步驟：______．求出的電阻值R=______．（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(biāo)為50分度的卡尺測量其長度與直徑，結(jié)果分別如圖（2）、圖（3）所示．由圖可知其長度為______，直徑為______．
（4）由以上數(shù)據(jù)可求出ρ=______．（保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

（1）根據(jù)題意可知：

RV

Rx

＞

Rx

RA

，故該實(shí)驗(yàn)的測量電路應(yīng)該選用電流表的外接法，由于該題中滑動變阻器的阻值不明確，因此控制電路采用分壓、限流均可（若滑動變阻器阻值很小，應(yīng)采用分壓接法，若阻值很大且大于待測電阻阻值，可用限流接法），故實(shí)驗(yàn)原理圖如下圖所示：



（2）在測電阻阻值R時，可以采用圖象法處理數(shù)據(jù)，這樣可以減小偶然誤差，因此下一步只要根據(jù)圖（1）的所對應(yīng)的電壓、電流值，做出該電阻的U-I圖象，求出圖象的斜率即為待測電阻阻值．
故答案為：①作U-I直線，舍去左起第二點(diǎn)，其余5個點(diǎn)盡量靠近直線均勻分布在直線兩側(cè)．
②求該直線的斜率K，則R=K，具體值為R=229Ω（221～237Ω均為正確）．
（3）從圖（2）可讀出主尺刻度為8mm，游標(biāo)尺的0刻度和主尺上某刻度對齊，因此其讀數(shù)為：8mm+0×0.02mm=8.00mm=0.800cm，注意小數(shù)點(diǎn)后的0不能舍掉，
同理圖（3）示數(shù)為：1mm+47×0.02mm=1.94mm=0.194cm．
（4）由電阻定律R=ρ

L

s

得：ρ=

Rs

L

    ①
 s是圓柱材料的截面積s=πr2=

πd2

4

 ②
聯(lián)立①②帶入數(shù)據(jù)得：ρ=8.46×10^-2Ω?m．
故答案為：（1）原理圖如上圖所示
（2）做U-I直線，R=229Ω（221～237Ω均為正確）
（3）0.800cm，0.194cm
（4）電阻率ρ=8.46×10^-2Ω?m．