Question

5．為測一段粗細(xì)均勻的圓柱體新型導(dǎo)電材料的電阻率（如圖甲），進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
①先用米尺測出其長度L，用游標(biāo)卡尺測其直徑d的示數(shù)如圖乙，讀數(shù)d=15.40mm；用多用電表歐姆檔（倍率為×10）粗測其電阻R如圖丙所示，示數(shù)R=300Ω．

②再利用以下器材用伏安法盡可能精確測量其電阻：
A．量程3V的電壓表．（內(nèi)阻約為3kΩ）
B．量程為15mA的電流表（內(nèi)阻約為3Ω）
C．滑動(dòng)變阻器R’：最大阻值為20Ω，額定電流為1A
D．直流電源：電壓為6V．內(nèi)阻可忽略
E．開關(guān)K，導(dǎo)線若干
F．待測電阻R
請你將圖（丁）中的實(shí)驗(yàn)儀器連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路．
③如果實(shí)驗(yàn)中電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，米尺測出導(dǎo)電材料的長度L．游標(biāo)卡尺測其直徑d，則該材料的電阻率ρ=$\frac{Uπqne4okb^{2}}{4LI}$．（用測出的物理量的符號表示）

Answer 1

分析 ①游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；歐姆表指針示數(shù)與擋位的乘積是歐姆表示數(shù)．
②根據(jù)題意與實(shí)驗(yàn)原理確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖．
③根據(jù)歐姆定律和電阻定律列式后聯(lián)立求解即可．

解答 解：①游標(biāo)卡尺，主尺讀數(shù)為15mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×8mm=0.40mm，所以最終讀數(shù)為15.40mm；
多用電表的歐姆檔，倍率為×10，由圖丙所示可知，其讀數(shù)R=30×10Ω=300Ω；
②待測電阻阻值約為300Ω，滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω，為測多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，
電流表內(nèi)阻約為0.1Ω，電壓表內(nèi)阻約為3kΩ，待測電阻阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，電流表選擇內(nèi)接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

根據(jù)電路圖，并結(jié)合電表的正負(fù)極，與量程的大小，即可連接實(shí)物圖，

③由歐姆定律可知：R=$\frac{U}{I}$，電阻：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\fracjuqvner{2}）^{2}}$，則$ρ=\frac{{Uπ{d^2}}}{4LI}$
故答案為：①15.40，300；
②電路圖：

③$\frac{Uπaxmtlfx^{2}}{4LI}$．

點(diǎn)評 本題考查了游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法和歐姆表的讀數(shù)，要記住讀數(shù)方法；伏安法測電阻，要會(huì)分析電流表的內(nèi)接或外接的選用．