Question

【題目】(1)甲同學(xué)想測(cè)出某種材料的電阻率，先取一段該材料的樣品。因不知其大的阻值，于是用多用電表先粗測(cè)該樣晶的電阻。經(jīng)正確操作后，選“×100”檔時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示，乙同學(xué)認(rèn)為指針太偏左，估讀誤差大，應(yīng)該換用______檔（填“×10”或“×1k”）。 歐姆調(diào)零后重新測(cè)量。

(2)要測(cè)出上述樣品的電阻率，必須精確測(cè)出其電阻的阻值。除導(dǎo)線和開關(guān)外，實(shí)驗(yàn)室還備有以下器材可供選用：

電流表A1，量程50mA，內(nèi)阻r1約100Ω

電流表A2，量程1A，內(nèi)阻r2的0.5Ω

電壓表V1，量程3V，內(nèi)阻Rv1等于20kΩ

電壓表V2，量程10V，內(nèi)阻Rv2約30kΩ

定值電阻R，阻值10kΩ

滑動(dòng)變阻器R1，0~2kΩ，額定電流0.1A

滑動(dòng)變阻器R2，0~20Ω。額定電流2A

電源E（電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻r約2Ω）

①請(qǐng)選擇合適的器材，井設(shè)計(jì)出調(diào)節(jié)方便、便于精確測(cè)量的電路圖，請(qǐng)畫在方框中并標(biāo)出所選器材的符號(hào)______，其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______。

②若該樣品為圓柱形，其長(zhǎng)為L。直徑為D。若選用實(shí)驗(yàn)中的一組數(shù)據(jù)，可得出這種材料電阻率的表達(dá)式為_____式中各物理量符號(hào)（題中未給的）的含義為________。

Answer 1

【答案】×1k R2 U1表示電壓表V1的示數(shù)，U2表示電壓表V2的示數(shù)

【解析】

(1)[1]．選“×100”檔時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小，可知倍率擋選擇過(guò)低，應(yīng)該換用“×1k”檔，歐姆調(diào)零后重新測(cè)量。

(2)①[2][3]．電源電動(dòng)勢(shì)為12V，電壓表應(yīng)選V2，待測(cè)電阻的數(shù)量級(jí)在104Ω左右，則電路最大電流約為

兩電流表量程都太大，讀數(shù)誤差較大，可以用已知內(nèi)阻的電壓表V1與定值電阻R并聯(lián)，再與待測(cè)電阻串聯(lián)測(cè)電流；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2；待測(cè)電阻阻值數(shù)量級(jí)為104Ω，滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω，待測(cè)電阻阻值遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器阻值，為測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示

②[4][5]．由電路圖可知

而

解得

其中U1表示電壓表V1的示數(shù)，U2表示電壓表V2的示數(shù).