Question

有一根长陶瓷管，其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，管的两端有导电箍M和N，如图甲所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ，陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。
某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。

A米尺（最小分度为mm）；               
B游标卡尺（游标为20分度）；
C电流表A₁（量程0～5mA，内阻约10 Ω）；
D电流表A₂（量程0～100mA，内阻约0.6Ω）;
E电压表V₁（量程5V，内阻约5kΩ）；    
F电压表V₂（量程15V，内阻约15kΩ）；
G滑动变阻器R₁（阻值范围0～10 Ω，额定电流1.5A）；
H滑动变阻器R₂（阻值范围0～100Ω，额定电流1A）；
I电E（电动势6V，内阻可不计）；          
J开关一个，导线若干。
①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm，用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径，其示数如图乙所示，该陶瓷管的外径D=      cm.
②为了比较准确地测量电阻膜的电阻，且调节方便，实验中应选用电流表       ，电压表        ，滑动变阻器         。（填写器材前面的字母代号）
③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。

④若电压表的读数为U，电流表的读数为I，镀膜材料的电阻率为r，计算电阻膜厚度d的数学表达式为：d=___________（用已知量的符号表示）。

Answer 1

1.340cm    C；E；G  如图所示
 

试题分析：游标卡尺的读数方法为主尺部分刻度加上游标对应的刻度，由图可知，固定部分刻度示数为1.3cm；可动部分刻度为8×0.05mm=0.40mm；故读数为1.340cm，电源电动势为6V，电阻约为1000Ω，根据闭合电路欧姆定律电路中最大电流为A=90mA，故电流表应选D；因电源电动势为6V，故电压表应选E；变阻器阻值太小而阻值太大，应用分压式接法，为了调节方便变阻器应选阻值小的，故选G，由于故电流表应用内接法。由欧姆定律可知，而联立解得