题目内容
【题目】某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:
(1)用刻度尺量出圆柱体长度为L,用螺旋测微器测出其直径d 如图所示,则d= _____mm.
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(2)(多选)若用多用电表的欧姆挡粗测圆柱体的电阻.机械调零、欧姆调零后,选择“×100”倍率进行测量,发现表针偏转角度很大,正确的判断和做法是_______.
A.被测电阻值很大
B.被测电阻值很小
C.为了把电阻值测得更准一些,应换用“×1k”挡,重新欧姆调零后再测量
D.为了把电阻值测得更准一些,应换用“×10”挡,重新欧姆调零后再测量.
(3)现选择多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为R=_______ Ω.
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(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω); 电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ); 电压表V2(量程0 ~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计);
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S、导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在图框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号________.
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(5)根据测得量求出圆柱体材料的电阻率表达式_______(用U、I、L、d 等符号表示)。
【答案】 5.312mm-5.318mm; BD; 220;
【解析】(1) 螺旋测微器固定刻度读数为5mm,可动刻度读数为31.3×0.01mm,最终读数为5+0.313=5.313mm,由于螺旋测微器可动刻度要估读,所以读数在5.312mm-5.318mm都算正确;
(2) 用“×100”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度很大,说明所测电阻较小,所选挡位太大,为准确测量电阻阻值,应换用“×10”挡,换挡后重新进行欧姆调零,然后再测电阻阻值;故AC错误,BD正确;
(3) 如果是用×10Ω挡测量电阻,由图示表盘可知,读数为22×10Ω=220Ω;
(4) 电源电动势为4V,电压表选V1,待测电阻阻值约为200Ω,电路最大电流约为:
,电流表选择A2,电压从零开始变化,因此滑动变阻器应采用分压接法,
,
,由于
,电流表应采用外接法,实验电路图如图所示:
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(5) 圆柱体电阻
,电阻率
。
点晴:用欧姆表测电阻要选择合适的挡位,使指针指针中央刻度线附近;欧姆表最大刻度线在左侧,0刻度线最最右侧,根据多用电表选择开关位置确定其所测量的量与量程,然后根据指针位置读出其示数,电压从零调起,滑动变阻器应采用分压接法,根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法,然后作出实验电路图,根据实验数据,由电阻定律求出电阻率的表达式。