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)用游标为20 分度的卡尺测量其长度如图甲,由图可知其长度为L=________mm;
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(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙,由图可知其直径D=________mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻R,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为________Ω.
(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0~4 mA,内阻约50 Ω) 电流表A2(量程0~30 mA,内阻约30 Ω)
电压表V1(量程0~3 V,内阻约10 kΩ) 电压表V2(量程0~15 V,内阻约25 kΩ)
直流电源E(电动势4 V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15 Ω,允许通过的最大电流2.0 A)
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,某同学设计电路时,电流表应选用______、(选填“A1”或“A2”) 电流表应采用______法(选填“内接”或“外接”) ,滑动变阻器应采用______式接法(选填“分压”或“限流”)
【答案】 50.15 4.700 120 A2 外接 分压
【解析】(1)游标卡尺主尺读数为50mm,游标尺读数为3×0.05mm=0.15mm,故测量值为50.15mm;
(2)螺旋测微器主轴读数为4.5mm,螺旋读数为20.0×0.01mm=0.200mm,故测量值为4.700mm;
(3) 欧姆表的读数为刻度值乘以倍率,所以测量值为12×10=120Ω;
(4) 电动势为4V,故待测电阻的最大电流约为
,所以电流表选择A2;由于电动势为4V,所以电压表应用V1,其内阻为
,电流表的内阻为30
,待测电阻约为120
,所以测量电路用电流表的外接法,因要测量多组数据故滑动变阻器用分压式接法,为调节方便。
点晴:测量电阻最基本的原理是伏安法,电路可分为测量电路和控制电路两部分设计.测量电路要求精确,误差小,可根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系,选择电流表内、外接法.控制电路关键是变阻器的分压式接法或限流式接法.在两种方法都能用的情况下,为了减小能耗,选择限流式接法。