Question

【题目】一细而均匀的导电材料，截面为圆柱体，如图所示，此材料长约5cm，电阻约为100Ω，欲测量这种材料的电阻率ρ．现提供以下实验器材：

A．20分度的游标卡尺；

B．螺旋测微器；

C．电流表：(量程30mA，内阻=100Ω)；

D．电流表：(量程60mA，内阻约为40Ω)；

E．电压表：(量程15V，内阻约为3000Ω)；

F．滑动变阻器：(0~10Ω，额定电流2A)；

G．直流电源E：(电动势为3V，内阻很小)；

H．开关一只，导线若干．

请回答下列问题：

（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图所示，其示数L=________cm，用螺旋测微器测得该样品的外直径如图所示，其示数D=________mm．

（2）用上述器材设计一个测量该样品电阻率ρ的实验电路图，要求多测几组数据，且尽可能准确，请在所给的方框中画出设计的实验电路图________，并标明所选择器材的符号．

（3）用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示这种材料的电阻率为ρ=____．

Answer 1

【答案】 5.015 4.700

【解析】（1）游标卡尺的读数为，螺旋测微器的读数为

（2）由于题中所给的电压表量程太大，所以不能用电压表测量被测电阻两端的电压，因两个电流表中，电流表的满偏电流大于电流表的满偏电流，又电流表内阻为定值，根据欧姆定律与串并联知识，应将电流表与待测材料并联后再与电流表串联，又因滑动变阻器阻值太小应用分压式接法，可设计电路图如图所示．

（3）通过被测电阻的电流为，其两端的电压为，故被测电阻大小为，根据电阻定律可得，解得