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,由图可知其长度为______mm;(2)用螺旋测微器测量其直径如右上图,由图可

◎ 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:

魔方格

(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为______mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如右上图,由图可知其直径为______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,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0~4mA,内阻约50Ω);
电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω);电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ);直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A);
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A);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,请在右框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.
(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=______Ω?m.(保留2位有效数字)

◎ 答案

(1)主尺读数为50mm,游标上第3条刻度线与主尺对齐,读数为3×0.05mm=0.15mm,则长度为50.15mm.
    (2)螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为0.200mm,则直径为4.700mm.
    (3)电阻的阻值R=22×10Ω=220Ω
    (4)电源电动为4V,电压表选V1.电阻中最大电流约为
                       Imax
E
RA+R
=
4
30+220
A
=16mA   则电流表选A2.
        因为
RV
R
=
10000
220
≈50,
R
RA
=
220
30
≈7,则
RV
R
R
RA
   故选择电流表外接法.
        当变阻器选择R2,采用限流式接法时,电路中电流的最小值约为
                         Imin=
E
R2+R+RA
≈1.8mm则变阻器选择R2,采用限流式接法.

魔方格
(5)由电阻定律R=ρ
L
s
,S=
1
4
πd2

     代入解得ρ=7.6×10-2Ω?m.
本题答案是(1)50.15
         (2)4.700
         (3)220
         (4)电路图如图所示.
         (5)7.6×10-2

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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,由图可知其长度为______mm;(2)用螺旋测微器测量其直径如右上图,由图可…”主要考查了你对  【实验:伏安法测电阻】,【实验:测定金属的电阻率】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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