有一根细而均匀的导电材料样品，截面为同心圆环，如图1所示．此样品的长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，且该样品的内径太小而无法直接测量．现提供以下实验
◎ 题目
| 有一根细而均匀的导电材料样品，截面为同心圆环，如图1所示．此样品的长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，且该样品的内径太小而无法直接测量．现提供以下实验器材： A.20等分刻度的游标卡尺； B．螺旋测微器； C．电流（量程为50mA，内阻r1=100Ω）； D．电流（量程为100mA，内阻r2约为40Ω）； E．滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流为2A）； F．直流电源E（电动势为12V，内阻很小）； G．导电材料样品R2（长L约为3cm，电阻R2约为100Ω）； H．开关一只，导线若干． 请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题  （1）用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示，其示数L=______ mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图3所示，其示数D=______ mm． （2）画出设计的实验电路图，并标明所选器材的字母． （3）用已知物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d（写出推导过程）． |
◎ 答案
| （1）游标卡尺读数为L=30mm+7×0.05mm=30.35mm，螺旋测微器测得该样品的外径d=1.5mm+23.0×0.01mm=1.730mm （2）因两个电流表中，D电流表的满偏电流大于C电流表的满偏电流，又C电流表内阻为定值，根据欧姆定律与串并联知识，应将C电流表与待测材料并联后再与D电流表串联，又因滑动变阻器阻值太小应用分压式接法，可设计电路图如图所示．  （3）设C电流表示数为
故答案为（1）30.35，3.205，（2）如图，（3） |
