Question

10．有一种新型的材料，电阻率约为10^-1～1Ω•m．为了准确测定它的电阻率，某同学截取了一段用该种材料制成的导线，用游标卡尺（游标为20分度）测量它的长度，用螺旋测微器测量它的直径，如图1所示．请读出导线的长度测量值L=85.50mm，直径测量值d=6.700mm．

实验中还需要测量导线的电阻，实验室提供下列可选用的器材：
电源E（电动势6V）                 电流表A₁（量程5mA）
电流表A₂（量程0.6A）               电压表V（量程3V）
滑动变阻器R（最大阻值20Ω）        开关、导线若干
请选用合适的器材，设计测量电路，并根据你所设计的电路在图3中将选用的器材连成符合要求的实验实物图．

Answer 1

分析 游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．通过估算电路中的最大电流来选择电流表量程；根据要求“测得多组数据”可知．变阻器应采用分压式接法．

解答 解：根据图1可知，游标卡尺第10根刻度与固定刻度9.5cm重合，则可知，游标的0刻度在8.5cm-8.6cm之间，所以游标卡尺的主尺读数为85mm，游标读数为0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为85.50mm，
螺旋测微器固定刻度为6.5mm，可动刻度为0.01×20.0=0.200mm，所以最终读数为6.700mm．
根据电阻定律得：R_x=ρ$\frac{L}{S}$，又 S=$\frac{1}{4}π{d}^{2}$，带入数据得：R_x≈1×$\frac{0.085}{\frac{1}{4}π×（6.67×1{0}^{-3}）^{2}}$≈2200Ω
则电流I=$\frac{U}{{R}_{x}}=\frac{6}{2200}=2.7mA$，所以电流表选A₁，由于导线的电阻较大，所以电流表用内接法，为了使电压调节范围较大，滑动变阻器用分压式，电路图如图所示，根据电路图连成的实验实物图如图所示：

故答案为：85.50；6.700；如图所示．

点评 游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；游标卡尺不需要估读，螺旋测微器需要估读，对游标卡尺读数时，要注意游标尺的精度．