Question

超导是当今材料科学研究的重点，某大学超导实验室研制成功了钇钡铜氧（YBCO）超导线材，该线材在94K时，将呈现超导特征，但常温下，仍然为一般导体．实验小组为了测量常温下YBCO线材的电阻率；

① 如图1，用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为6Ω，用螺旋测微器测其直径为__mm，游标卡尺测其长度是__mm．

②实验室还备有实验器材如下：

A．电压表V₁（量程3V，内阻约为15kΩ）

B．电压表V₂（量程l5V，内阻约为75kΩ）

C．电流表A₁（量程3A，内阻约为0.2Ω）

D．电流表A₂（量程600mA，内阻约为1Ω）

E．滑动变阻器R₁（0～5Ω，0.6A）

F．滑动变阻器R₂（0～2000Ω，0.1A）

G．输出电压为3V的直流稳压电源E

H．电阻箱

I．开关S，导线若干

如图2，为了减小实验误差，需进一步测其电阻而采用伏安法，则上述器材中应选用的实验器材有（填代号）__．请在图3方框内设计最合理的电路图并实物连线．

（______）（______）

用该电路电阻的测量值__真实值（选填大于、等于或小于）．如果YBCO超导线材直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，电阻率大小为（用字母表示）__．

Answer

2.095±0.001 36.2 A、D、E、G、I 小于 ．

【解析】

①[1][2]．用螺旋测微器测其直径为2mm+0.01mm×9.5=2.095mm；

游标卡尺测其长度是：36mm+0.2mm×2=36.2mm．

②[3]．电源电压为3V，则电压表选择A；电路中可能出现的最大电流为，则电流表选择D；滑动变阻器用分压电路，则选择阻值较小的E；另外还有电源G以及开关、导线I；故选的器材有：A、D、E、G、I；

[4][5]．电压表内阻远大于待测电阻，则采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路，则电路图以及实物连线如图：

[6][7]．用该电路测量由于电压表的分流作用，使得电阻的测量值小于真实值．如果YBCO超导线材直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，则

解得电阻率大小为

．