题目内容
【题目】在学过伏安法测电阻后,某学习小组探究测量一种2B铅笔笔芯的电阻率(查阅相关资料知其电阻率的范围为)
(1)用螺旋测微器测量该铅笔笔芯的直径,如图甲所示,其读数为__________
(2)另有如下实验器材,请依据测量原理及器材情况,画出实验的电路图_______
A.毫米刻度尺;
B.量程为内阻约为
的电压表
C.量程为、内阻约为
的电流表
D.阻值为的滑动变阻器
E.阻值为的定值电阻
F.两节普通干电池
G.开关和导线若干
(3)某一次测量中,电压表示数如图乙所示,其读数为_______
(4)实验中要测量一些物理量,除上述铅笔笔芯直径,电压表的示数
外,还需测量:电流表的示数
;______。该铅笔笔芯的电阻率为
______(用上述所测物理量的字母符号表示)。
【答案】0.400 1.90 铅笔笔芯长度
【解析】
(1)[1]螺旋测微器的固定刻度示数为,旋转刻度示数为
,则测量值为
(2)[2]由题意知铅笔笔芯电阻率的范围为,由上述测量知铅笔笔芯直径为
,依据常识知铅笔的长度约有
,由电阻定律得铅笔笔芯电阻为
,又有铅笔笔芯截芯截面积
,代入上述数据得铅笔笔芯电阻
(取
)
用电压表、电流表直接测量铅笔笔芯两端的电压及其中电流,两电表读数不匹配。需要把定值电阻与铅笔笔芯串联为整体,测量其电压及电流,则两电表匹配。比较整体
与电流表及电压表内阻,有
则电流表外接法测量误差小,滑动变阻器为,应用限流接法便可实现三次有效测量,则其测量电路如图所示
(3)[3]电压表量程为,其最小有效刻度为
,经估读后测量值为
(4)[4][5]由以上各式得电阻率
除测量铅笔笔芯直径、两端电压
、电流
以外,还需用刻度尺测量铅笔笔芯长度
。
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