Question

【题目】某同学要测量一均匀材料制成的圆柱形导体的电阻率ρ，步骤如下：

(1)用刻度尺测量其长度为L=60.15mm；

(2)用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为D=________mm；

(3)先用欧姆表粗测该导体的电阻值，选择“×1”档，进行欧姆调零后，测量时表盘示数如图，该电阻阻值R=________Ω；

(4)现用伏安法更精确地测量其电阻R，要求测量数据尽量精确，可供该同学选用的器材除开关、导线、待测圆柱形导体的电阻R外还有：

A.电压表V (量程0～15 V,内阻未知)

B.电流表A1(量程0～200 mA，内阻r1= 6 Ω)

C.电流表A2(量程0～3 A，内阻r2= 0.1 Ω)

D.滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流2 A)

E.滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流0.5 A)

F.定值电阻R3(阻值等于2 Ω)

G.电源E(E＝12V，内阻不计)

①实验中除了选择器材A、F、G外，电流表应选择 _____，滑动变阻器应选择_____（填写器材前面的字母）；

②请画出实验电路图_____________；

③某次测量中，所选择的电流表和电压表的读数为I、U，该电阻R= _____________（用题中物理量的字母表示）；

(5)该同学经多次测量，计算出圆柱形导体的电阻率ρ。

Answer 1

【答案】 3.700 (3.699~3.701) 15 (15.0~15.2) B D

【解析】(1)螺旋测微器的固定刻度读数为3.5mm，可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm，所以最终读数为：3.5mm+0.200mm=3.700mm(3.699 mm ~3.701 mm)．

(2)欧姆表的读数等于表盘读数乘以倍率该电阻的阻值约为15.0×1Ω=15.0Ω(15.0Ω~15.2Ω)．

(3)①由于电动势为12V，电路中最大电流约为，远大于0.2A，且选小于3A，但两电流表内阻已知可用来改装，电流表A1并联定值电阻R3=2Ω后，满足了安全的需要，故电流表应选用B(A1)，根据实验要求便于调节且测得多组数据进行分析，可知变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器R1(D)以方便调节.

②电流表A1先并电阻改装，且电流表内阻已知，可采用内接法消除系统误差，同时滑动变阻器采用分压式接法，电路图如下：

(4)根据部分电路的欧姆定律可得 .