Question

7．某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率为ρ．步骤如下：
（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图1所示，可知其长度为50.15mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如图2所示，可知其直径为4.700mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”档，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为220Ω．
（4）为更精确地测量其电阻，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A（量程0～15mA，内阻约30Ω ）
电压表V（量程0～3V，内阻约10kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不记）
滑动变阻器R（阻值范围0～15Ω）
开关S，导线若干
请在图中补充连线完成本实验．

Answer 1

分析 （1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；
（2）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；
（3）用欧姆表测电阻的读数为指针示数乘以倍率，当指针指在中央附近时测量值较准确；
（4）根据题意分析滑动变阻器是限流还是分压，根据电阻关系判断电流表内接还是外接即可．

解答 解：（1）游标卡尺的固定刻度读数为50mm，游标尺上第3个刻度游标读数为0.05×3m=0.15mm，所以最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm；
（2）螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm，所以最终读数为：4.5mm+0.200mm=4.700mm．
（3）该电阻的阻值约为22.0×10Ω=220Ω．
（4）为更精确地测量其电阻，滑动变阻器采用分压式接法，$\sqrt{{R}_{V}{R}_{A}}=\sqrt{30×10000}≈550＞220Ω$，则电流表用外接法，实物电路图如图所示．
故答案为：（1）50.15；（2）4.700；（3）220；（4）如图所示

点评 本题前三问关键是会使用基本仪器读数；后两问关键是明确实验原理和误差来源，明确电流表、和滑动变阻器的连接方式的选择．