Question

【题目】在高速铁路电力机车上，为了保证长距离稳定供电，常用一种配件——受电弓碳滑板。如果某同学想利用如图甲所示的电路测量一段碳滑板上碳材料的电阻率，他在工程师的指导下将这种碳材料均匀涂抹在一根细长的直径为d＝8.5mm的陶瓷管表面，形成一层导电膜。

(1)该同学利用螺旋测微器测量涂完碳材料的陶瓷管的外径D，示数如图乙所示，则该陶瓷管的外径D＝________mm。

(2)由图甲可知该电路滑动变阻器采用的是________接法，电流表采用的是________法。若已知该导电膜的长度为L，某次测量时电压表的读数为U，电流表的读数为I，这种碳材料的电阻率的表达式为ρ＝________(用已知量的符号表示)。

(3)请你在图丙方框中将图甲实物电路转化成电路原理图__________(用给出的符号连接)。

Answer 1

【答案】8.561(8.560～8.562) 分压式 内接

【解析】

(1)[1]螺旋测微器的固定刻度为8.50mm，可动刻度为

6.1×0.01mm=0.061mm

所以最终读数为8.5mm+0.060mm=8.561mm。由于需要估读，最后的结果可以在8.560mm～8.562mm之间。

(2)[2]在电路中，滑动变阻器有三个接线柱接入电路，所以是分压式接法；

[3]在实验连接电路中，电流表测量的是待测电阻的电流，采用电流表内接法；

[4]待测电阻膜的电阻

横截面积为

由电阻定律得

联立解得：

(3)[5]由甲图可知，电路图如图