Question

（10分）有一根长陶瓷管，其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，管的两端有导电箍M和N，如图(甲)所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ，陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。

某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。

A．米尺(最小分度为mm)；

B．游标卡尺(游标为20分度)；

C．电流表A₁(量程0～5mA，内阻约10 W)；

D．电流表A₂ (量程0～100mA，内阻约0.6W);

E．电压表V₁ (量程5V，内阻约5kW)；

F．电压表V₂ (量程15V，内阻约15kW)；

G．滑动变阻器R₁ (阻值范围0～10 W，额定电流1.5A)；

H．滑动变阻器R₂ (阻值范围0～100W，额定电流1A)；

I．电源E (电动势6V，内阻可不计)；

J．开关一个，导线若干。

①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm，用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径，其示数如图（乙）所示，该陶瓷管的外径D=       cm

②为了比较准确地测量电阻膜的电阻，且调节方便，实验中应选用电流表        ，电压表         ，滑动变阻器          。（填写器材前面的字母代号）

③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。

④若电压表的读数为U，电流表的读数为I，镀膜材料的电阻率为r，计算电阻膜厚度d的数学表达式为：d=___________（用已知量的符号表示）。

 

Answer 1

【答案】

（1）1.340cm， （2）C，E，G （3）如下图（ 4）

【解析】

试题分析：①由图知主尺读数为1.3cm，游标尺读数为，所以陶瓷管的外径D=1.3+0.040cm=1.340cm。

②由电源电动势为6V，为了测量准确电压表应选E，由,电流表应选C，为了调节方便滑动变阻器应选G。

③因待测电阻远大于滑动变阻器的阻值，滑动变阻器要用分压接法，待测电阻远大于电流表的内阻，所以电流表要用内接法，具体电路图见答案。

④由欧姆定律,由电阻定律得,，联立解得。

考点：游标卡尺读数，仪器的选取，滑动变阻器、电流表的接法，电阻定律

点评：学生要掌握游标卡尺的读数方法，能据题意和计算选择合适的仪器，会分析滑动变阻器和电流表所选用的接法。