Question

某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ，其電阻值大約為300Ω．步驟如下：
（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖1，由圖可知其長度為

 

mm；

（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖2，由圖可知其直徑為

 

mm；
（3）該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：
待測圓柱體電阻R電流表A₁（量程0～4mA，內(nèi)阻約50Ω）；電流表A₂（量程0～10mA，內(nèi)阻約30Ω）；
電壓表V₁（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）；電壓表V₂（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）；直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計）；滑動變阻器R₀（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）；開關(guān)S；導(dǎo)線若干．
為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，
①在可供選擇的器材中，應(yīng)該選用的電流表是

 

，應(yīng)該選用的電壓表是

 

．
②請在方框中畫出測量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號．
③請將實物圖（圖3）連線成為實驗電路．

Answer 1

分析：（1）游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)；
（2）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；
（3）①根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，根據(jù)實驗要求選擇電流表；
②根據(jù)實驗器材確定滑動變阻器的接法，根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法，然后作出電路圖；
③根據(jù)電路圖連接實物電路圖．

解答：解：（1）由圖示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)為5cm=50mm，游標(biāo)尺示數(shù)為3×0.05mm=0.15mm，游標(biāo)卡尺示數(shù)為50mm+0.15mm=50.15mm．
（2）由圖示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)為4.5mm，可動刻度示數(shù)為20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋測微器示數(shù)為4.5mm+0.200mm=4.700mm；
（3）①實驗要測多組實驗數(shù)據(jù)，電流變化范圍應(yīng)該大些，因此電流表選擇A₂；電源電動勢為4V，不到15V的三分之一，如果用電壓表V₂，誤差太大，則電壓表應(yīng)選V₁；
②滑動變阻器最大阻值為15Ω，待測電阻阻值約為300Ω，待測電阻阻值大于滑動變阻器最大阻值，為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，

R

RA

=

300Ω

30Ω

=10，

RV

R

=

10000Ω

300Ω

≈33，

RV

R

＞

R

RA

，電流表應(yīng)采用外接法，實驗電路圖如圖所示；

③根據(jù)電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示．

故答案為：（1）50.15；（2）4.700；（3）①A₂；V₁；②電路圖如圖所示；③實物電路圖如圖所示．

點評：游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)；螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；游標(biāo)卡尺不需要估讀，螺旋測微器需要估讀．