问题 问答题

某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,步骤如下:

(1)用多用电表的电阻“×10”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.

(2)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻Rx,现有的器材及其代号和规格如下:

待测圆柱体电阻Rx

电流表A(量程0~10mA,内阻约30Ω)

电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)

电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)

直流电源E(电动势4V,内阻不计)

滑动变阻器R(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)

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,请在右框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.

(3)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,已知圆柱体底面积S=1×10-4 m2,长度L=30Cm,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=______Ω•m.(保留2位有效数字)

答案

解(1)该电阻的阻值约为R=22×10Ω=220Ω.

(2)电源电动势为4V,故电压表应选

V 1
,显然电流表应选A;因待测电阻值远小于电压表内阻,电流表应选外接法;又滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻值,故变阻器应用分压式接法,电路图如图所示

(3)根据欧姆定律

R x
=
U
I
及电阻定律
R x
=
ρL
S
,整理可得ρ=
US
IL
,代入数据可得ρ=0.073Ωm    

故答案为(1)220

        (2)如图

        (3)0.073

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