某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率步骤如下:

某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如图1,可知其直径为______mm;
(2)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2,则该电阻的阻值约为______Ω.

(3)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,要求便于调节且测得多组数据进行分析,所选电流表______;电压表______;滑动变阻器______(填所选器材的符号),并在图3中画出测量的电路图.
(4)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,圆柱体长度为50.15mm,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)
美食的情调 1年前 已收到1个回答 举报

seacrab 幼苗

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解题思路:(1)螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读;
(2)用欧姆表测电阻的读数为指针示数乘以倍率,当指针指在中央附近时测量值较准确;
(3)电路分为测量电路和控制电路两部分.测量电路采用伏安法.根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系,选择电流表外接法.变阻器若选择R2,估算电路中最小电流,未超过电流表的量程,可选择限流式接法.

(1)螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm,所以最终读数为:4.5mm+0.200mm=4.700mm.
(2)该电阻的阻值约为22.0×10Ω=220Ω.
(3)电源电动势为4V,故电压表应选V1,电阻中最大电流约为
Imax≈[E
RA+R=16mA 则电流表应选A2
滑动变阻器选择小量程的,便于调节,故选R1,因待测电阻值远小于电压表内阻,电流表应选外接法;又滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻值,故变阻器应用分压式接法,电路图如图所示:


(4)根据欧姆定律Rx=
U/I]及电阻定律Rx=ρ
L
S、S=
1
2πd2
代入解得ρ=7.6×10-2Ω•m.
故答案为(1)4.700、(2)220、(3)A2、V1、R1(4)7.6×10-2

点评:
本题考点: 测定金属的电阻率.

考点点评: 测量电阻最基本的原理是伏安法,电路可分为测量电路和控制电路两部分设计.测量电路要求精确,误差小,可根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系,选择电流表内、外接法.控制电路关键是变阻器的分压式接法或限流式接法.在两种方法都能用的情况下,为了减小能耗,选择限流式接法.

1年前

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