Question

【题目】导电玻璃是制造LCD的主要材料之一，为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取了一个长度为L的圆柱体导电玻璃器件，上面标有“3V，L”的字样，主要步骤如下，完成下列问题。

(1)首先用螺旋测微器测量导电玻璃的直径，示数如图甲所示，则直径d=________mm。

(2)然后用欧姆表×100档粗测该导电玻璃的电阻，表盘指针位置如图乙所示，则导电玻璃的电阻约为________Ω。

(3)为精确测量在额定电压时的阻值，且要求测量时电表的读数不小于其量程的，滑动变阻器便于调节，他们根据下面提供的器材，设计了一个方案，请在答题卡上对应的虚线框中画出电路图，标出所选器材对应的电学符号_____________。

A．电流表（量程为60mA，内阻约为3Ω）

B．电流表（量程为2mA，内阻=15Ω）

C．定值电阻=747Ω

D．定值电阻=1985Ω

E．滑动变阻器R（0~20Ω）一只

F．电压表V（量程为10V，内阻）

G．蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）

H．开关S一只，导线若干

(4)由以上实验可测得该导电玻璃电阻率值=______（用字母表示，可能用到的字母有长度L、直径d、电流表、的读数、，电压表读数U，电阻值、、、、）。

Answer 1

【答案】 1.990 500

【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为49.0×0.01mm=0.490mm，所以最终读数为1.5mm+0.490mm=1.990mm（1.989～1.991mm均正确 ）
（2）表盘的读数为5，所以导电玻璃的电阻约为5×100Ω=500Ω。
（3）电源的电动势为12V，电压表的量程为10V，滑动变阻器的电阻为20Ω，由于滑动变阻器的电阻与待测电阻的电阻值差不多，若串联使用调节的范围太小，所以滑动变阻器选择分压式接法； 流过待测电阻的电流约为：I==0.006A=6mA，两电压表量程均不合适；
同时由于电压表量程为10V，远大于待测电阻的额定电压3V，故常规方法不能正常测量；
所以考虑用电流表改装成电压表使用，同时电压表量程为10V，内阻RV=1kΩ，故满偏电流为10mA，符合要求，故将电压表充当电流表使用，电流表A2与R2串联充当电压表使用，改装后量程为4V，可以使用，由于改装后电表已知，故内外接法均可，故电路图如图所示；

（4）根据串并联电路的规律可知，待测电阻中的电流：I=-I2
电压：Ux=I2（R2+RA2）
由欧姆定律可知电阻：Rx=
根据电阻定律可知：R=ρ
而截面积：S=π
联立解得：ρ=