Question

在研究性學習中，某同學設計了一個測量導電紙的導電膜厚度的實驗，該同學從資料上查得導電紙導電膜導電材料的電阻率為ρ，并利用下列器材完成了這個實驗：
A．電源E（電動勢為1 2V，內阻不計）
B．木板N（板上放有導電紙一張，導電膜向上），兩個金屬條a、b（平行放置在導電紙上，與導電紙接觸良好，用作電極，其電極長度與導電紙寬度相同）
C．滑線變阻器R（其總阻值小于兩平行電極間導電紙的電阻）
D．毫米刻度尺．
E．電壓表V（量程為6V，內阻約3kΩ）
F．電流表A（量程為0.6A，內阻忽略不計）
G．開關K，導線若干．
該同學將實物連線成如圖所示，
（1）請在圖7虛線框中畫出該實驗實物連線相對應的實驗原理圖．（導電紙用符號“表示”表示
（2）實驗中應測定的物理量是：

導電膜的長度L₁、寬度L₂、電壓表示數U、電流表示數I

．
（3）計算導電膜厚度h的公式是：

h=

ρL1I

L2U

．（用ρ和測得物理量的符號表示）

Answer 1

分析：（1）根據實物電路圖分析電路結構，明確各電路元件的連接方式，然后根據實物電路圖作出實驗的原理圖．
（2）（3）根據歐姆定律及電阻定律求出導電膜厚度的表達式，根據該表達式確定需要測量的物理量．

解答：解：（1）由實物電路圖可知，滑動變阻器采用分壓接法，電流表采用的是內接法，根據實物電路圖作出實驗原理圖，如圖所示．
（2）導電膜電阻R=

U

I

，由電阻定律可知：R=ρ

L1

S

=ρ

L1

L2h

，則h=

ρL1I

L2U

，因此需要測量導電膜的長度L₁，寬度L₂，電壓表示數U，電流表示數I．
（3）由（2）可知，導電膜厚度h=

ρL1I

L2U

；
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）導電膜的長度L₁、寬度L₂、電壓表示數U、電流表示數I；（3）h=

ρL1I

L2U

．

點評：分析清楚實物電路圖結構是作出實驗電路圖的關鍵；知道測電阻、測電阻率的原理是正確解答（2）與（3）的關鍵．