Question

（16分）某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率步驟如下：
（1）用螺旋測微器測量其直徑如右下圖，可知其直徑為     mm；
（2）用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數如圖，則該電阻的阻值約為          Ω。

（3）該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R，現有的器材及其代號和規格如下：
待測圓柱體電阻R
電流表A₁（量程0～3mA，內阻約50Ω）
電流表A₂（量程0～10mA，內阻約30Ω）
電壓表V₁（量程0～3V，內阻約10kΩ）
電壓表V₂（量程0～15V，內阻約25kΩ）
直流電源E（電動勢3V，內阻不計）
滑動變阻器R₁（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）
滑動變阻器R₂（阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A），
開關S、導線若干。為使實驗誤差較小，要求便于調節且測得多組數據進行分析，所選電流表　 　；電壓表　 　；滑動變阻器　 　（填所選器材的符號），并在右上框中畫出測量的電路圖。

（4）如果實驗中電流表示數為I，電壓表示數為U，并測出該棒的長度為L、直徑為d，則該材料的電阻率ρ=                  （用測出的物理量的符號表示）.

Answer 1

（1）4.700  （2）220  （3）A₂   V₁    R₁   （4）

試題分析：（1）據題意，螺旋測微器讀數為：固定部分讀數：4.5mm+旋轉部分讀數：20.0×0.01mm，即為4.700mm。（2）歐姆表讀數為：22×10Ω=220Ω。（3）由于電動勢E=3v，則電壓表選擇量程為3v的V₁；電路中最大電流為：，為了精確和安全，應該選擇量程為10mA的電流表A₂；為了能夠多測量幾組數據，應該選擇量程為15Ω的滑動變阻器R₁。（4）設圓柱體直徑為l，則據得到：。