Question

【題目】一細(xì)而均勻的導(dǎo)電材料，截面為圓柱體，如圖所示，此材料長(zhǎng)約5cm，電阻約為100Ω，欲測(cè)量這種材料的電阻率ρ．現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材：

A．20分度的游標(biāo)卡尺；

B．螺旋測(cè)微器；

C．電流表：(量程30mA，內(nèi)阻=100Ω)；

D．電流表：(量程60mA，內(nèi)阻約為40Ω)；

E．電壓表：(量程15V，內(nèi)阻約為3000Ω)；

F．滑動(dòng)變阻器：(0~10Ω，額定電流2A)；

G．直流電源E：(電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻很小)；

H．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干．

請(qǐng)回答下列問題：

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得該樣品的長(zhǎng)度如圖所示，其示數(shù)L=________cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)得該樣品的外直徑如圖所示，其示數(shù)D=________mm．

（2）用上述器材設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量該樣品電阻率ρ的實(shí)驗(yàn)電路圖，要求多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，且盡可能準(zhǔn)確，請(qǐng)?jiān)谒�給的方框中畫出設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖________，并標(biāo)明所選擇器材的符號(hào)．

（3）用已知的物理量和所測(cè)得的物理量的符號(hào)表示這種材料的電阻率為ρ=____．

Answer 1

【答案】 5.015 4.700

【解析】（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為

（2）由于題中所給的電壓表量程太大，所以不能用電壓表測(cè)量被測(cè)電阻兩端的電壓，因兩個(gè)電流表中，電流表的滿偏電流大于電流表的滿偏電流，又電流表內(nèi)阻為定值，根據(jù)歐姆定律與串并聯(lián)知識(shí)，應(yīng)將電流表與待測(cè)材料并聯(lián)后再與電流表串聯(lián)，又因滑動(dòng)變阻器阻值太小應(yīng)用分壓式接法，可設(shè)計(jì)電路圖如圖所示．

（3）通過被測(cè)電阻的電流為，其兩端的電壓為，故被測(cè)電阻大小為，根據(jù)電阻定律可得，解得