综合题9.0分
物理

10.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:

用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1所示,由图可知其长度为______mm;(2)用螺旋测微器测量其直径如图2所示,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3所示,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

直流电源E(电动势为4V,内阻不计)

电流表A1(量程为0~4mA,内阻约50Ω)

电流表A2(量程为0~10mA,内阻约30Ω)

电压表V1(量程为0~3V,内阻约10kΩ)

电压表V2(量程为0~15V,内阻约25kΩ)

滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流为2.0A)

滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流为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,请在图4中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号。

正确答案及相关解析

正确答案

(1)50.20 ( ) (2)4.700( ) (3)220 ( )

解析

(1)主尺读数为50mm,游标上第4条刻度线与主尺对齐,读数为4×0.05mm=0.20mm,则长度为50.20mm.(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)电源电动势为4V,电压表选V1.电阻中最大电流约为

则电流表选A2,因为电源电压较大,故采用分压器电路,所以滑动变阻器选R1因为故选择电流表外接法.

根据电路图画出的实物图如图所示:

故答案为:(1)50.20 (2)4.700 (3)如图所示

考查方向

游标卡尺、螺旋测微器、多用电表读数方法,伏安法测电阻原理。

解题思路

根据游标卡尺、螺旋测微器、多用电表读数方法读出各数据进行解答,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.控制电路根据题目给的器材来确定是分压式接法还是限流式接法。

易错点

电路的内外接法的选择,各仪器的选择。

知识点

多用电表的原理及其使用 伏安法测电阻 刻度尺、游标卡尺的使用 螺旋测微器的使用