Question

某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下：(1)用游标为20 分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度为L＝________mm；

(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径D＝________mm；

(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻R，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为________Ω.

(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R

电流表A₁(量程0～4 mA，内阻约50 Ω)    电流表A₂(量程0～30 mA，内阻约30 Ω)

电压表V₁(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)    电压表V₂(量程0～15 V，内阻约25 kΩ)

直流电源E(电动势4 V，内阻不计)

滑动变阻器R₁(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流2.0 A)

开关S、导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，某同学设计电路时，电流表应选用______、（选填“A₁”或“A₂”）   电流表应采用______法（选填“内接”或“外接”）　，滑动变阻器应采用______式接法（选填“分压”或“限流”）

Answer

50.15 4.700 120 A2 外接 分压

【解析】(1)游标卡尺主尺读数为50mm，游标尺读数为3×0.05mm=0.15mm，故测量值为50.15mm；

(2)螺旋测微器主轴读数为4.5mm，螺旋读数为20.0×0.01mm=0.200mm，故测量值为4.700mm；

(3) 欧姆表的读数为刻度值乘以倍率，所以测量值为12×10=120Ω；

(4) 电动势为4V，故待测电阻的最大电流约为，所以电流表选择A2；由于电动势为4V，所以电压表应用V1，其内阻为 ，电流表的内阻为30，待测电阻约为120，所以测量电路用电流表的外接法，因要测量多组数据故滑动变阻器用分压式接法，为调节方便。

点晴：测量电阻最基本的原理是伏安法，电路可分为测量电路和控制电路两部分设计．测量电路要求精确，误差小，可根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系，选择电流表内、外接法．控制电路关键是变阻器的分压式接法或限流式接法．在两种方法都能用的情况下，为了减小能耗，选择限流式接法。