有一根細(xì)而均勻的導(dǎo)電材料樣品,截面為同心圓環(huán),如圖1所示,此樣品長L約為3cm,電阻約為100Ω,已知這種材料的電阻率為ρ,因該樣品的內(nèi)徑太小,無法直接測量.現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材:
A.20等分刻度的游標(biāo)卡尺
B.螺旋測微器
C.電流表A
1(量程50mA,內(nèi)阻的準(zhǔn)確值r
1為100Ω)
D.電流表A
2(量程100mA,內(nèi)阻r
2大約為40Ω)
E.滑動(dòng)變阻器R
1(0~10Ω,額定電流2A)
F.直流電源E(12V,內(nèi)阻很。
G.導(dǎo)電材料樣品R
2(長L約為3cm,電阻R
2約為100Ω)
H.電鍵一只,導(dǎo)線若干
請根據(jù)上述器材設(shè)計(jì)一個(gè)盡可能準(zhǔn)確地測量該樣品內(nèi)徑d的實(shí)驗(yàn)方案,請回答下列問題:
(1)用游標(biāo)卡尺測得該樣品的長度如圖2所示,其示數(shù)L=
;用螺旋測微器測得該樣品的外徑如圖3所示,其示數(shù)D=
.
(2)在圖4的方框中畫出設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖,并標(biāo)明所選儀器的符號.
(3)用已知物理量和和所測得物理量的符號表示樣品的內(nèi)徑d,并寫出推導(dǎo)過程.