Question

有一根长陶瓷管，表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，管的两端有导电箍M和N，如图1所示。用多用表电阻挡测得MN间的电阻膜的电阻约为100Ω，陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。

A．米尺(最小分度为mm)；

B．游标卡尺(游标为20分度)；

C．电流表A₁(量程0～30mA，内阻约1)；

D．电流表A₂(量程0～100mA，内阻约0.3)；

E．电压表V₁(量程3V，内阻约3k)；

F．电压表V₂(量程15V，内阻约15k)；

G．滑动变阻器R₁(阻值范围0～10，额定电流1A)；

H．滑动变阻器R₂(阻值范围0～1.5K，额定电流0.01A)；

I．电源E(电动势6V，内阻可不计)；

J．开关一个，导线若干。

①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm，用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径，其示数如图2所示，该陶瓷管的外径D=_______cm

②为了比较准确地测量电阻膜的电阻，且调节方便，实验中应选用电流表_______，电压表_______，滑动变阻器_______。（填写器材前面的字母代号）

③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图______________。

④若电压表的读数为U，电流表的读数为I，镀膜材料的电阻率为，计算电阻膜厚度d的数学表达式为：d=___________（用所测得的量和已知量的符号表示）。

⑤常用的金属膜电阻的阻值小到几欧，大到几万欧，应用十分广泛。例如我们经常在电源插座上看到指示灯，其中就用到了这种电阻。根据下面的电路原理图，请你判断这里使用的电阻较小还是较大，并说明你判断的依据______________。

Answer

0.820cm C E G 此电阻阻值较大。因为二极管和电阻所在支路是与插座并联的，两端的电压为220V。而发光二极管仅作为指示灯，其工作功率一定很小，电流一定很小，因此需要一个较大阻值的电阻与二极管串联

【解析】

①[1]由图示游标卡尺可知，主尺示数为，游标尺示数为

②[2][3][4]电路最大电流约为

则电流表应选C，电源电动势为6V，则电压表应选E，为方便调节，滑动变阻器采用分压接法，滑动变阻器应选G；

③[5]待测电阻阻值远大于滑动变阻器阻值，滑动变阻器应采用分压接法，待测电阻阻值远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，实验电路图如图所示；

④[6]待测电阻阻值

由电阻定律得

可得电阻膜厚度

⑤ [7][8]此电阻阻值较大。因为二极管和电阻所在支路是与插座并联的，两端的电压为220V。而发光二极管仅作为指示灯，其工作功率一定很小，电流一定很小，因此需要一个较大阻值的电阻与二极管串联。