問題詳情:
某同學要測量一均勻新材料製成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:
(1)用遊標爲20分度的卡尺測量其長度如圖1,由圖可知其長度爲L= mm;
(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖2,由圖可知其直徑爲D= mm;
(3)用多用電錶的電阻“×10”擋,按正確的*作步驟測此圓柱體的電阻,錶盤的示數如圖3,則該電阻的阻值約爲R= Ω.
(4)該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R,現有的器材及其代號和規格如下:
待測圓柱體電阻R
電流表A1(量程0~4mA,內阻約50Ω); 電流表A2(量程0~10mA,內阻約30Ω)
電壓表V1(量程0~3V,內阻約10kΩ); 電壓表V2(量程0~15V,內阻約25kΩ)
直流電源E(電動勢4V,內阻不計);
滑動變阻器R1(阻值範圍0~15Ω,允許透過的最大電流2.0A)
滑動變阻器R2(阻值範圍0~2kΩ,允許透過的最大電流0.5A)
開關S、導線若干
爲使實驗誤差較小,要求測得多組數據進行分析,請在框中畫出測量的電路圖4,並標明所用器材的代號.
(5)根據你設計的測量電路,在圖5中用實線連接好電路.
(6)圓柱體材料的電阻率表達式爲ρ= .(用所測量的量字母表達)
【回答】
解:(1)由圖示遊標卡尺可知,其示數爲50mm+3×0.05mm=50.15mm;
(2)由圖示螺旋測微器可知,其示數爲:4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm(4.697mm~4.700mm均正確);
(3)用多用表的電阻“×10”檔,由圖3所示錶盤可知,其示數爲:22×10=220Ω;
(4)根據閉合電路歐姆定律可知,透過待測電阻的最大電流爲Rmax==A=0.018A=18mA,所以電流表應選擇A2;
由於電源電動勢爲4V,電壓表應選擇V1;
由於所以要求多測幾組數據,所以變阻器應採用分壓式接法,應選擇阻值小的變阻器R1;
以方便調節,電路圖如圖所示:
(5)根據電路圖,連接實物圖,注意電錶的正負接,注意滑動變阻器的分壓式接法;
從電源的正極出發,依次連接電路如圖所示:
(6)根據歐姆定律Rx=及電阻定律Rx=,
整理可得ρ=,
故*爲:(1)50.15;(2)4.700;(3)220;
(4)如上電路圖所示;
(5)如上實物圖所示;
(6).
知識點:導體的電阻
題型:實驗,探究題