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所示,由图可知其长度为 mm;(3分)
(2)用螺旋测微器测量其直径如图所示,由图可知其直径为 mm;(3分)
(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,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为 Ω。(3 分)
(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 直流电源E(电动势4V,内阻不计)
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω) 电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ) 电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S和导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在右上框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号。(4分)
(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ= 。(保留2位有效数字)(3分)
(1)50.15 (2)4.700 (3)220 (4)
(5)
【解析】
试题分析:游标卡尺的读数步骤为:主尺50mm,游标3*0.05mm,所以读数为50.15mm;螺旋测微器主尺4.5mm,游标读数为20.0*0.01mm,所以读数为4.700mm,欧姆表读数为表盘22乘以倍数10,所以为220欧姆。
根据实验目的,为了较为准确测量R,所以一般采用分压式电路,由于电源电动势只有4V,所以电压表为V1,最大电流为4/220(mA)约为18mA,所以必须采用A2。根据判别式,所以待测电阻为小电阻,采用外接法,所以测量电路如答案。根据可知,电阻率为
考点:基本实验仪器的读法、测量电路的设计、电阻定律
点评:此类题型考察了对基本实验仪器的使用、选择以及设计电路的能力,并考察了根据实际需要选择合适仪器的能力
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