Question

某同学想通过实验测定一个金属圆柱体的电阻率，实验室提供的器材有：

A.电源(电源电动势E=8V，内阻约10Ω)

B.电流表G，内阻R_g=120Ω，满偏电流I_g=6mA

C.电压表V，量程为0~6V，内阻约为1000Ω

D.电阻箱R₀(0~99.99Ω)

E.滑动变阻器R₁(0~20Ω)

F.开关及导线若干

G.被测金属圆柱体R_x

(1)实验设计时，把电流表G与电阻箱并联，改装成量程为0~0.6A的电流表使用，则电阻箱的阻值应调为R₀=_________Ω(保留3位有效数字)；

(2)为了多测止几组数据，并且尽量精确测量圆柱体的电阻，请在下面的方框内画出实验电路图_________；

(3)将实验中测得的多组电压表和电流计的示数，在U－I图象中描点，如图所示，请根据描点作图______，并求出金属圆柱体的电阻值R_x=_________Ω(保留3位有效数字)。

(4)若测得圆柱体的长度为L，截面直径为D，测得圆柱体的电阻为R_x。写出计算电阻率的表达式ρ=_________(用L、D、R_x表示)，本实验_________(填“存在”或“不存在”)因电表内阻产生的系统误差。

Answer

1.21 12.2 不存在

【解析】

(1)[1]实验设计时，把电流表G与电阻箱并联，改装成量程为0~0.6A的电流表使用，则电阻箱的阻值应调为

(2)[2]由于电流表内阻已知，电压表内阻未知，所以电流表应采用内接法，可以消除电流表分流作用带来的误差，滑动变阻器最大阻值为20Ω，若采用限流式，最大电流为

最小电流为

而实验数据的最小值为，所以滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示

(3)[3]将实验中测得的多组电压表和电流计的示数，在U－I图象中描点，请根据描点作图如图所示

[4]把电流表G与电阻箱并联，改装成量程为0~0.6A的电流表，量程增大为100倍，金属圆柱体的电阻值

(4)[5]测得圆柱体的长度为L，截面直径为D，测得圆柱体的电阻为Rx，根据电阻定律

解得电阻率的表达式

[6]由于电阻率的表达式不含电表内阻，电阻率只与圆柱体的长度L，截面直径D，圆柱体的电阻Rx有关，所以本实验不存在因电表内阻产生的系统误差。