题目内容

【题目】如图甲为一段粗细均匀的新型导电材料棒,现要测量该材料的电阻率.

(1)首先用多用电表的欧姆挡(倍率为×100Ω)粗测其电阻,指针位置如图乙所示,其读数为________Ω.

(2)用螺旋测微器测量此新型导电材料的直径d,测量结果如丙图所示,则d=________mm,用游标卡尺测量此新型导电材料的长度L,测量结果如丁图所示,则L=__________mm.

(3)采用以下器材用伏安法尽可能准确地测量其电阻

A.电流表:量程为0.6A,内阻约为0.2Ω

B.电压表:量程为3V,内阻约为3kΩ

C.滑动变阻器,最大阻值为20Ω,额定电流1A

D.电源E,电动势6V

E.开关S,导线若干

请在方框中画出实验原理电路图______

(4)某同学设计了如图所示的实验电路,但是在实验过程中却发现导电材料棒电阻率的测量明显偏小,经检查发现实验中有一根导线连接错误,该导线是________.(用导线的序号表示)

(5)如果(3)问实验电路中电流表示数为I,电压表示数为U,并测出该棒的长度为L,直径为d,则该材料的电阻率ρ=________(用I、U、L、d表示)

【答案】 2000Ω 3.206mm 50.15mm ⑤

【解析】试题分析:(1)欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表的示数.

(2)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,游标卡尺主尺与游标尺示数之和的游标卡尺示数.

(3)根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法,然后作出电路图.

(4)根据题意分析图示电路图然后分析得出结论.

(5)应用欧姆定律与电阻定律可以求出电阻率的表达式.

解:(1)用多用电表的欧姆挡(倍率为“×10”)粗测其电阻,由图乙所示可知,其读数:R=20×10=200Ω.

(2)由图丙所示螺旋测微器可知,其示数:d=3mm+20.8×0.01mm=3.208mm;

由图丁所示游标卡尺可知,其示数:L=50mm+3×0.05mm=50.15mm;

(3)待测电阻阻值约为200Ω,电流表内阻约为0.2Ω,电压表内阻约为3kΩ,待测电阻阻值远大于电流表内阻,电流表应采用内接法,

滑动变阻器最大阻值为20Ω,待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,实验电路图如图所示:

(4)导电材料棒电阻率的测量值明显偏小,导电材料棒电阻的测量值偏小,说明电流表采用外接法,由图示电路图可知,导线⑤连接错误.

(5)导电材料的电阻:R==ρ=ρ,电阻率:ρ=;

故答案为:(1)200Ω; (2)3.208;50.15;(3)电路图如图所示;(4)⑤;(5).

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