Question

【題目】某研究小組欲測量一種新塑材料制成的均勻圓柱體的電阻率。

(1)研究小組截取一段長度為1m的樣品進(jìn)行研究，用螺旋測微器測量樣品的直徑如圖甲所示，由圖甲可知其直徑為____mm。

(2) 用多用電表粗測樣品電阻，測量時(shí)多用電表指針恰好指在歐姆表10刻度與30刻度的正中間位置。如圖乙所示。若選擇開關(guān)處于電阻 “×10”擋，其讀數(shù)____（選填“大于”“等于”或“小于”）200Ω。

(3)用伏安法測定圓柱體樣品的電阻，除被測樣品外，還有以下實(shí)驗(yàn)器材可供選擇：

電流表A 1(量程0～4 mA，內(nèi)阻約50 Ω)

電流表A 2(量程0～15 mA，內(nèi)阻約30 Ω)

電壓表V1(量程0～3 V，內(nèi)阻約10 kΩ)

電壓表V2(量程0～15 V，內(nèi)阻約25 kΩ)

直流電源E(電動(dòng)勢4 V，內(nèi)阻不計(jì))

滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0～15 Ω，允許通過的最大電流2.0 A)

滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0～2 kΩ，允許通過的最大電流0.5 A)

開關(guān)S、導(dǎo)線若干

為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以下四種測量電路圖中器材選擇與連接方式最為科學(xué)合理的是_______。

(4)若用伏安法測定圓柱體樣品電阻為16Ω，則該種新型材料的電阻率為____Ωm。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】4.700 小于 C

【解析】

(1) 由圖可知，固定部分讀數(shù)為4.5mm，而可動(dòng)部分為20.0；故圖中讀數(shù)為：4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；

(2)由于多用電表的歐姆表刻度為左密右疏，所以當(dāng)多用電表指針恰好指在歐姆表10刻度與30刻度的正中間位置時(shí)，待測電阻的讀數(shù)小于20=200；

(3)由于要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用分壓式，且分壓式中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選總阻值較小的R1，

由(2)可知樣品的電阻約為200，所以電路中的最大電流為：，所以電流表應(yīng)選用A1，

由于電源電動(dòng)勢為4V，所以電壓表選用量程為0-3V的V1，

由于，說明待測電阻較小，所以電流表應(yīng)選用外接法，

綜上所述，為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，應(yīng)選用圖C；

(4) 根據(jù)電阻定律，其中

解得：。