Question

在研究性学习中，某同学设计了一个测量导电纸的导电膜厚度的实验，该同学从资料上查得导电纸导电膜材料的电阻率为ρ，并利用下列器材完成了这个实验：
A．电源E（电动势为12V，内阻不计）
B．木板N（板上放有导电纸一张，导电膜向上），两个金属条a、b（平行放置在导电纸上，与导电纸接触良好，用作电极，其电极长度与导电纸宽度相同）
C．滑线变阻器R（其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻）
D．毫米刻度尺
E．电压表V（量程为6V，内阻约3kΩ）
F．电流表A（量程为0.6A，内阻忽略不计）
G．开关K，导线若干．
①请用上述器材设计实验电路．在虚线框中画出实验电路原理图．
②实验中应测定的物理量是：______．
③计算导电膜厚度h的公式是：______．（用ρ和测得物理量的符号表示）

Answer 1

【答案】分析：（1）导电纸电阻较小，大内小外，采用安培表外接法；滑动变阻器的总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻，故采用分压式接法；
（2）（3）根据欧姆定律及电阻定律求出导电膜厚度的表达式，根据该表达式确定需要测量的物理量．
解答：解：（1）导电纸电阻较小，采用安培表外接法；滑动变阻器的总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻，故采用分压式接法；电路图如图所示；

（2）导电膜电阻R=，由电阻定律可知：R=ρ=ρ，则h=，因此需要测量导电膜的长度L₁，宽度L₂，电压表示数U，电流表示数I．
（3）由（2）可知，导电膜厚度h=；
答：（1）如图所示；（2）导电膜的长度L₁、宽度L₂、电压表示数U、电流表示数I；（3）h=．
点评：分析清楚实物电路图结构是作出实验电路图的关键；知道测电阻、测电阻率的原理是正确解答（2）与（3）的关键．