Question

在測量一均勻材料制成的圓柱體電阻率的實(shí)驗(yàn)中，要求用伏安法測量電阻阻值R．給定測電阻的器材有：
A、壓表V₁（量程為6V內(nèi)阻約為5kΩ）、
B、電壓表V₂（量程為25V內(nèi)阻約為20kΩ）
C、電流表A₁（量程為3A內(nèi)阻約為2Ω）
D、電流表A₂（量程為25mA內(nèi)阻約為40Ω）
E、滑線變阻器R₁（電阻范圍0-20Ω）
F、滑線變阻器R₂（電阻范圍0-2KΩ）
G、電源（電動(dòng)勢8V）
H、待測電阻（約為250Ω）
I、電鍵及導(dǎo)線若干．
（1）測電阻R需要的實(shí)驗(yàn)器材有

ADEGHI

（填器材前的選項(xiàng)），在圖甲虛線框中畫出測量R的電路圖．并將實(shí)物圖用線連接起來．請?jiān)趯?shí)物圖上用箭頭標(biāo)出閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)滑到的正確位置．

（2）圖1中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測得的6組電流I、電壓U的值，根據(jù)此圖求出的電阻值R=

225

．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標(biāo)為50分度的卡尺和螺旋測微器分別測量其長度與直徑，結(jié)果分別如圖2、圖3所示．由圖可知其長度為

0.800

cm，直徑為

0.1940

cm．

Answer 1

分析：要根據(jù)電表量程選擇器材，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，根據(jù)待測電阻阻值與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖．
50分度游標(biāo)卡尺游標(biāo)每一分度表示長度為0.05mm，由主尺讀出整毫米數(shù)，根據(jù)游標(biāo)尺上第幾條刻度線與主尺對齊，讀出毫米的小數(shù)部分．
螺旋測微器固定刻度最小分度為1mm，可動(dòng)刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度讀出整毫米數(shù)包括半毫米數(shù)，由可動(dòng)刻度讀出毫米的小數(shù)部分．

解答：解：（1）電源電動(dòng)勢為8V，故電壓表應(yīng)選A．
電源電動(dòng)勢為8V．電阻中最大電流約為32mA，為了電表讀數(shù)準(zhǔn)確，所以電流表選擇D．滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，即選E．
需要的實(shí)驗(yàn)器材有：ADEGHI．
因待測電阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)選外接法．
所以測量R的電路圖：
實(shí)物圖：


（2）圖1中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測得的6組電流I、電壓U的值，根據(jù)此圖得圖線的斜率是電阻大小，
所以電阻值R=225Ω
（3）由圖示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)是8mm，游標(biāo)尺示數(shù)是0×0mm=0.00mm，則圓柱體的長度是0.800cm；
螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為1.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.440mm，則直徑為1.940mm=0.1940cm．
故答案為：（1）ADEGHI
（2）225
（3）0.800，0.1940

點(diǎn)評：測量電阻最基本的原理是伏安法，電路可分為測量電路和控制電路兩部分設(shè)計(jì)．測量電路要求精確，誤差小，可根據(jù)電壓表、電流表與待測電阻阻值倍數(shù)關(guān)系，選擇電流表內(nèi)、外接法．控制電路關(guān)鍵是變阻器的分壓式接法或限流式接法．在兩種方法都能用的情況下，為了減小能耗，選擇限流式接法．