Question

某同学设计了一个电路测量“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中导电膜的厚度。现使用了中间带孔的两个矩形窄条金属铜板作为电极，此金属板长等于导电纸宽度。已知此导电膜电阻率为ρ，另提供器材如下：

①电源E(具有一定电阻，电动势约为9 V)；②电流表?(量程为15 mA，内阻较小)；③电压表○V (量程为10 V，内阻约为25 kΩ)；④滑动变阻器(阻值0—100 Ω，额定电流1 A)；⑤开关S，直尺，导线若干。

请你按该同学的思路，利用所给仪器回答如下问题：

(1)图甲中已装好了导电纸，你以粗线段代表金属铜极板，在甲图中作出安装两金属铜极板的示意图。

(2)安装好金属极板后，该同学先用多用电表估测两金属极板之间的电阻(如图乙所示)，阻值为___________。

(3)以“”表示导电膜的电阻，在下面的方框内作出伏安法测导电膜电阻的电路原理图。

(4)导电膜厚度的表达式为d=__________________。

上式中各物理量的意义分别为：_______________________________________。

Answer 1

解析：(1)示意图如图①所示

图①

(2)R_x=11×100 Ω=1 100 Ω

(3)电路原理图如图②所示

图②

(4)由部分电路的欧姆定律得：R_x=                       ①

由电阻定律得：R_x=ρ=ρ                          ②

综①②得：d=

上式中各物理量的意义为：L₁为两金属板间的距离，L₂为导电膜的宽度，U为电压表的读数，I为电流表的读数。