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精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
8.某同學要測量額定電壓為3V的某圓柱體電阻R的電阻率ρ.

(1)用游標卡尺測量其長度,如圖1所示,則其長度L=70.15mm.
(2)為精確測量R的阻值,該同學先用電表粗測其電阻約為150Ω.
再進一步精確測量其阻值,實驗室提供了下列可選用的器材:
A.靈敏電流計G(量程200μA,內阻100Ω)
B.電流表(量程3A,內阻約0.3Ω)
C.電壓表(量程3V,內阻約3kΩ)
D.電壓表(量程l5V,內阻約5kΩ)
E.滑動變阻器R1(最大阻值為10Ω)
F.最大阻值為99.99Ω的電阻箱R2
以及電源E(電動勢4V,內阻可忽略)、電鍵、導線若干,
為了提高測量精確度并且使電阻R兩端電壓調節(jié)范圍盡可能大,除電源、滑動變阻器R1、電鍵、導線以外還應選擇的最恰當器材(只需填器材前面的字母)有A、C、F.(只要一項不全或不正確則得0分).
(3)請在如圖2方框中畫出你設計的電路圖.

分析 (1)游標卡尺主尺與游標尺示數(shù)之和是游標卡尺的示數(shù),根據(jù)圖示游標卡尺讀出其示數(shù).
(2)根據(jù)電源電動勢選擇電壓表,根據(jù)歐姆定律求出最大電流,然后選擇電流表.
(3)根據(jù)實驗器材與實驗原理確定滑動變阻器與電流表的接法,然后作出電路圖.

解答 解:(1)由圖示游標卡尺可知,其示數(shù)為:70mm+3×0.05mm=70.15mm;
(2)電源電動勢為4V,則電壓表應選擇C;電路最大電流約為:I=UR=\frac{3V}{150Ω}=0.02A=20mA,電流表應選擇A;
由于電流表G的量程遠小于通過電阻R的電流,應給電流表并聯(lián)一個分流電阻以擴大G的量程,因此實驗還需要電阻箱F.
(3)待測電阻阻值約為150Ω,滑動變阻器最大阻值為10Ω,為測多組實驗數(shù)據(jù),滑動變阻器應采用分壓接法,
電壓表內阻約為3kΩ,電流表內阻約為:r=\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I}=\frac{200×1{0}^{-6}×100}{0.02}=1Ω,
待測電阻阻值遠大于電流表內阻,電流表應采用內接法,電路圖如圖所示:
故答案為:(1)70.15;(2)A、C、F;(3)電路圖如圖所示.

點評 游標卡尺主尺與游標尺示數(shù)之和是游標卡尺的示數(shù),對游標卡尺讀數(shù)時要注意游標尺的精度,游標卡尺不需要估讀;
根據(jù)題意求出通過電阻的最大電流然后選擇電流表,為擴大電流表量程可以給電流表并聯(lián)一個分流電阻;
根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表的接法是正確作出電路圖的關鍵.

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