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20分度的游标卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为 mm。
(2)用螺旋测微器测量其直径如图,由图可知其直径为 mm
(3)用多用电表“×l0”的电阻挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,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 直流电源E(电动势4 V,内阻不记)
电流表A1(量程0~4 mA,内阻约50Ω ) 电流表A2(量程0~10 mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3 V,内阻约10kΩ) 电压表V2(量程0~l5 V,内阻约25kΩ)
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,电流表应选择 ,电压表应选择 ,滑动变阻器应选择 (填仪器符号),请在框中画出测量的电路图.
(1)50.45 (2)4.650 (3)240
(4)
电路如下图
题目分析:(1)首先读出游标尺0刻线对应的主尺的整数部分读作n毫米,然后读出游标尺第几个刻度线和主尺刻度线对齐,读作m,最后读数为:(m+n×0.05)mm,所以本题读作:50.45mm
(2)螺旋测微器的读数包括两部分:大于0.5mm的刻度值由主尺读出,用m表示;小于0.5mm的刻度值由旋轮(即可动刻度)读出,用n表示,可动刻度要估读一位,则螺旋测微器所测量的值为m+0.01n,单位为毫米。所以本题读作:4.650mm
(3)多用电表读数时注意,多用电表最上面一排数据表示测电阻的读数,读电阻时注意倍率。所测电阻的阻值为:读数乘以倍率,即
(4)由于电源电动势为4V,为减小误差电压表选;电路中的最大电流为
,则电流表选
;因要求测得多组数据进行分析则滑动变阻器用分压法,滑动变阻器用较小阻值的,即
;因
,所以电流表外接,电路如下图
点评:实验器材选择步骤:1、根据实验要求设计合理的实验电路.2、估算电路中电压、电流可能达到的最大值,以此选择电压表和电流表的量程。