题目内容
【题目】在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学所测的金属导体的形状如图甲所示,其横截面为空心的等边三角形,外等边三角形的边长是内等边三角形边长的 2 倍,内三角形为中空.为了合理选用器材设计测量电路,他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻,指针如图乙,则读数应记为______Ω.
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现利用实验室的下列器材,精确测量它的电阻 R,以便进一步测出该材料的电阻率 ρ:
A.电源E(电动势为3V,内阻约为1Ω)
B.电流表A1(量程为0∽0.6A,内阻r1 约为1Ω)
C.电流表A2(量程为0∽0.6A,内阻r2=5Ω)
D.最大阻值为10Ω的滑动变阻器R0
E.开关S,导线若干
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(1)请在图丙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图_______.
(2)先将R0调至最大,闭合开关S,调节滑动变阻器R0,记下各电表读数,再改变R0进行多次测量.在所测得的数据中选一组数据,用测量量和已知量来计算R时,若A1的示数为I1,A2的示数为I2,则该金属导体的电阻R=________.
(3)该同学用直尺测量导体的长度为L,用螺旋测微器测量了外三角形的边长 a.测边长a时,螺旋测微器读数如图丁所示,则a=______ mm.用已经测得的物理量R、L、a 等可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ=_____.
【答案】6;
;
; 5.662;
。
【解析】
(1)用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻,由图乙所示表盘可知,读数为:6×1=6Ω.
(2)由题意可知,没有电压表,可以用已知内阻的电流表A2与待测电阻并联当做电压表测电压,用未知内阻的电流表测电流电流,实验电路图如图所示:
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(3)由部分电路的欧姆定律可知,待测电阻阻值:![]()
(4)由图示螺旋测微器可知,其示数为:5.5mm+16.2×0.01mm=5.662mm,导体横截面积:
,由电阻定律可知:
则电阻率为:
.