Question

(2012·安徽江南十校联考)(1)在实验室，小叶同学想测出某种材料的电阻率．由于不知是何种材料，也不知其大约阻值，于是他用多用电表先粗测该材料一段样品的电阻，经正确操作后，用“×100”挡时发现指针偏转情况如图所示，则他应该换用______挡(选填“×10”或“×1 k”)重新测量．换挡后，在测量前先要________．

(2)要测出(1)中所给材料样品的电阻率，必须精确测出该段样品的阻值．除了导线和开关外，实验室还备有以下器材可供选用：

电流表A₁(量程1 A，内阻r₁约0.5 Ω)

电流表A₂(量程30 mA，内阻r₂约200 Ω)

电压表V₁(量程6 V，内阻RV₁等于20 kΩ)

电压表V₂(量程10 V，内阻RV₂约30 kΩ)

滑动变阻器R₁(0～20 Ω，额定电流2 A)

滑动变阻器R₂(0～2000 Ω，额定电流1 mA )

电源E(电动势为12 V，内阻r约2 Ω)

请选择合适的器材，设计出便于精确测量的电路图画在虚线框中，其中滑动变阻器应选________．

若选用其中一组电表的数据，设该段圆柱形材料的长为L，直径为d，由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为________，式中符号的含义为____________________________________．

Answer 1

解析　(1)欧姆表0刻线在表盘右侧，指针偏转较小，说明待测阻值较大，应调至“×1 k”挡，每次接挡后，都要重新进行欧姆调零．

(2)由欧姆表示数可知，待测电阻的阻值约为R_x＝1.8×10⁴ Ω，远大于两个滑动变阻器的阻值，考虑到调节范围尽可能大些，滑动变阻器应采用分压式接法．在不超出滑动变阻器额定电流的情况下，应选择阻值较小的，连续性较好．R_x两端电压为U₂－U₁，流经R_x的电流为，则R_x＝，材料的截面积S＝π()²，由电阻定律R_x＝ρ得ρ＝.

答案　(1)×1 k　重新欧姆调零

(2)如图所示　R₁

ρ＝　U₁表示电压表V₁的示数，U₂表示电压表V₂的示数