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某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图甲可知其长度为 mm;(2)用螺旋测微器测量其直径如图,由图乙可知其直径为 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,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0~4mA,内阻约50Ω);电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω);电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ);直流电源E(电动势4V,内阻不计)滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A);滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A);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,请在图丁中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ= Ω?m.(保留2位有效数字)试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图甲可知其长度为
mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图,由图乙可知其直径为
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,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A
1
(量程0~4mA,内阻约50Ω);
电流表A
2
(量程0~10mA,内阻约30Ω);电压表V
1
(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V
2
(量程0~15V,内阻约25kΩ);直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R
1
(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A);
滑动变阻器R
2
(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A);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,请在图丁中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.
(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=
Ω?m.(保留2位有效数字)
试题解答
见解析
:(1)50.15 (2)4.700 (3)220(4)见解析;(5)7.6×10
-2
。(1)主尺读数为50mm,游标上第3条刻度线与主尺对齐,读数为3×0.05mm=0.15mm,则长度为50.15mm.
(2)螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为0.200mm,则直径为4.700mm.
(3)电阻的阻值R=22×10Ω=220Ω
(4)电源电动势为4V,电压表选V
1
.电阻中最大电流约为
,则电流表选A
2
.因为
,故选择电流表外接法.
根据实验要求便于调节且测得多组数据进行分析,可知变阻器应采用分压式接法,应选择阻值小的变阻器R
1
以方便调节;
(5)由电阻定律
,
,代入解得ρ=7.6×10
-2
Ω?m.
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导体的电阻
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