题目内容
【题目】测量一个长约5cm、电阻R1约为30Ω、横截面为圆形、粗细均匀的导电材料的电阻率,所用器材如下:
游标卡尺(20分度);
螺旋测微器;
直流电源E(电动势为18V,内阻可忽略不计);
标准电流表A1(量程1.5A,内阻r1=6Ω);
电流表A2(量程2A,内阻r2约为5Ω);
滑动变阻器R2(最大阻值10Ω);
开关S,导线若干.
(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示,读数L= cm;用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示,读数D= mm.
(2)请根据给出的仪器设计测电阻的实验电路原理图,要求获得较多的实验数据.
(3)若某次测量中两电流表A1、A2的读数分别为I1、I2,则由已知量和测量量计算电阻率的表达式为ρ 。
【答案】(1)5.020cm 2.150mm (2)电路如图所示 (3)
【解析】
试题分析:(1)游标卡尺的固定刻度读数为50mm,游标读数为0.05×4mm=0.20mm,所以最终读数等于固定尺加上游标尺的读数之和为:50mm+0.20mm=50.20mm=5.020cm.螺旋测微器的固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为0.01×15.0mm=0.150mm,所以最终读数等于固定尺加上可动尺的读数之和为:2mm+0.150mm=2.150mm(2.149mm~2.151mm)
(2)根据题意可知通过电流表的读数之差在结合电阻,从而求得电压,则设计的电路图如图所示.
(3)由欧姆定律可得导体电材料的电阻,由电阻定律:其中 由以上联立解得:
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