Question

某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率ρ，完成下列部分步骤：

（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度，如图甲所示，由图可知其长度为_________mm．

（2）用螺旋测微器测量其直径，如图乙所示，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，表盘的示数如图丙所示，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；

电流表A₁（量程0～4 mA，内阻约50 Ω）；

电流表A₂（量程0～15mA，内阻约30 Ω）；

电压表V₁（量程0～3 V，内阻约10 kΩ）；

电压表V₂（量程0～15 V，内阻约25 kΩ）；

直流电源E（电动势4 V，内阻不计）；

滑动变阻器R₁（阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流2．0 A）；

滑动变阻器R₂（阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流0．5 A）；

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，请在虚线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。

Answer

（1）50．15；（2）4．700（或4．699）；（3）220；

（4）如下图所示

【解析】

试题分析：（1）游标卡尺的读数：20分度的游标卡尺精确度为0．05mm，先读出主尺的示数50mm，再读出游标尺第3条刻度线与主尺的刻度线对齐，可得测出圆柱体的长度为。

（2）螺旋测微器的读数：螺旋测微器的精确度为0．01mm，先读出固定刻度（主尺）的示数4．5mm，再读出可动刻度的示数20．0，可得测出圆柱体的直径为。注意：螺旋测微器又叫外径千分尺，可动刻度需要估读出一位，最终结果需要保留到小数点后第三位。

（3）欧姆表的读数：该电阻的阻值约为。

（4）①仪器的选择：电表指针在表盘的中间区域内读数较为精确。电源电动势为4V，故电压表应选V1；电路最大电流约为故电流表选A2；为方便实验操作，滑动变阻器应选R1。②电路的选择：待测电阻阻值约为220Ω，滑动变阻器最大阻值为15Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；电压表内阻约为10kΩ，电流表内阻约为30Ω，，故电流表应采用外接法。实验电路图如图所示。

考点：实验——测定金属的电阻率。