Question

某实验小组在测量金属圆柱体的电阻率的实验中，先用螺旋测微器测量圆柱体直径。再用伏安法测量圆柱体的电阻，已知圆柱体的电阻大约为300。

(1)用螺旋测微器测量其直径时的刻度位置如图所示，由图可知其直径为_______mm。

在用伏安法测定圆柱体的电阻时，除被测金属圆柱体外，还有如下供选择的实验器材：

A．电流表A₁(量程为20mA，内阻约为10)

B．电流表A₂(量程为5mA，内阻r=20)

C．电压表V，(量程为3V，内阻R_V约为4k)

砂定值电阻R₁=10

E．定值电阻R₂=20

F．滑动变阻器R₃(0～20)

G．滑动变阻器R₄(0～300)

H．直流电源E(电动势为6V，内阻很小)

I．开关S一个，导线若干

(2)为使测量结果尽量准确，减少误差，实验中要求电表偏转至少半偏以上，要完成实验，除了待测圆柱体、电压表(C)、直流电源(H)、开关导线(I)、以外，还需要的器材是______________(填写器材前的字母编号)；

(3)请在答题卡的规定位置画出实验电路图________________；

(4)若电压表、电流表示数分别为U、I，用题中所给符号写出待测圆柱体的电阻表达式R_x=__________。

Answer

4.698~4.700 BEF

【解析】(1)由图示螺旋测微器可知，固定刻度是4.5mm，可动刻度是19.8×0.01mm=0.198mm，螺旋测微器的示数，即金属丝直接d=4.5mm+0.198mm=4.698mm；

(2)电压表量程是3V，电阻两端最大电压U=3V，电路最大电流约为，电路最大电流为20mA的二分之一，电流表A1(量程为20mA，内阻约为10)不符合题中要求，因此电流表应选电流表A2(量程为5mA，内阻r=20)与定值电阻R2=20并联的改装的电流表；两个滑动变阻器都可以保证电路安全，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器F， 还需要的器材是BEF；

(3) 由于，电流表应采用内接法，滑动变阻器最大阻值为20Ω，待测电阻阻值约为300Ω，滑动变阻器采用分压接法，移动滑片电路电流变化范围较大，可以进行多次实验，测出多组实验数据，电路图如图所示

(4)根据欧姆定律和电路结构，待测圆柱体的电阻表达式