如图甲所示是一实心的圆柱形新型材料,其电阻约为1kΩ.某同学利用下列器材设计了一个测量该材料的电阻率的实验.

如图甲所示是一实心的圆柱形新型材料,其电阻约为1kΩ.某同学利用下列器材设计了一个测量该材料的电阻率的实验.
A.米尺(最小分度为mm);
B.游标卡尺(游标为20分度);
C.电流表A1(量程0~6mA,内阻约10Ω);
D.电流表A2(量程0~200mA,内阻约0.6Ω);
E.电压表V1(量程6V,内阻约6kΩ);
F.电压表V2(量程15V,内阻约15kΩ);
G.滑动变阻器R1(阻值范围0~20Ω,额定电流1.5A);
H.滑动变阻器R2(阻值范围0~200Ω,额定电流1A);
I.电源E(电动势6V,内阻可不计);
J.开关一个,导线若干.
(1)他用毫米刻度尺测出MN的长度为l,用20分度游标卡尺测量该材料的直径,其示数如图乙所示,该材料的直径D=______cm.
(2)为了比较准确地测量该材料的电阻,且调节方便.实验中应选用电流表______,电压表______,滑动变阻器______.(填写器材前面的字母代号)
(3)在方框内画出测量该材料的电阻R的实验电路图.
(4)若电压表的读数为U,电流表的读数为I,该材料的电阻率ρ=
π
UD
2
4IL
π
UD
2
4IL
(用已知量符号表示).
eve8314 1年前 已收到1个回答 举报

shengping008 幼苗

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解题思路:本题(1)的关键是分成整数部分和小数部分两部分来读,注意读整数时应从游标尺的0刻度线左侧主尺上的刻度读起;题(2)的关键是根据求出的最大电流选择电流表量程,根据电动势大小选择电压表量程,根据变阻器的全电阻远小于待测电阻,可知变阻器应采用分压式接法,应选择阻值小的变阻器以方便调节;题(3)的关键是根据待测电阻满足R VR x<R xR A,可知电流表应用内接法;题(4)的关键是根据电阻定律结合欧姆定律解出电阻率即可.

(1):游标卡尺的读数为:D=13mm+8×0.05mm=13.40mm=1.340cm;
(2):根据闭合电路欧姆定律可求出通过电路的最大电流为:
I max=[E

R x=
6/1mA,所以电流表应选C;
根据电源电动势为6V,可知电压表应选E;
根据变阻器的全电阻远小于待测电阻,可知变阻器应采用分压式接法,应选择阻值小的变阻器G以方便调节;
(3):由于待测电阻满足

R V

R x<

R x

R A]可知,电流表应用内接法,所以电路应是分压内接电路,电路图如图所示:

(4):待测电阻R=[U/I],
根据电阻定律应有R=[ρL

1/4
πD2 ],
联立解得:ρ=
π
UD2
4IL;
故答案为:(1)1.340;(2)C,E,G;(3)如图;(4)
π
UD2
4IL

点评:
本题考点: 测定金属的电阻率.

考点点评: 应明确:①游标卡尺读数时要分成整数部分和小数部分两部分来读,注意整数部分的起点应从游标尺上的0刻度线左侧读起,最好以mm为单位;②应根据电路中的最大电流选择电流表的量程,根据电源电动势大小来选择电压表的量程;③当变阻器的全电阻远小于待测电阻时,变阻器应采用分压式接法,应选择阻值小的变阻器以方便调节;④当待测电阻满足R VR x<R xR A时,电流表应用内接法,满足R VR x>R xR A时,电流表应用外接法.

1年前

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