Question

【題目】(2017湖北部分重點高中聯考)導電玻璃是制造LCD的主要材料之一，為測量導電玻璃的電阻率，某小組同學選取了一個長度為L的圓柱體導電玻璃器件，上面標有“3 V”的字樣。主要實驗步驟如下，完成下列問題。

（1）首先用螺旋測微器測量器件的直徑，示數如圖1所示，則直徑d=________mm。

（2）然后用多用電表的歐姆×100擋粗測器件的電阻，表盤指針位置如圖2所示，則器件的電阻約為________Ω。

（3）為精確測量器件在額定電壓時的電阻Rx，且要求測量時電表的讀數不小于其量程的，滑動變阻器便于調節，根據下面提供的器材，在虛線框中畫出實驗電路______,其中正確的是_______(填入正確選項前的標號)。。

A．電流表A1(量程60 mA，內阻r1約3 Ω)

B．電流表A2(量程2 mA，內阻r2=15 Ω)

C．電壓表V(量程為10 V，內阻r=1 kΩ)

D．定值電阻R1=747 Ω

E．定值電阻R2=1985 Ω

F．滑動變阻器R(0~20 Ω)

G．蓄電池E(電動勢12 V，內阻很小)

H．開關S一只，導線若干

（4）根據以上實驗，可得到導電玻璃的電阻率表達式為ρ=__________(電壓表V的讀數為U，電流表A1、A2的讀數分別為I1、I2)。

Answer 1

【答案】 1.990 500 BCEFGH

【解析】(1)螺旋測微器的讀數為固定刻度+可動刻度=1.5 mm+49.0×0.01 mm=1.990 mm。

(2)多用電表歐姆擋讀數為示數×倍率=5×100 Ω=500 Ω。

(3)用伏安法測電阻，由于器件的額定電壓為3 V，電壓表V的量程太大，所以用內阻已知的電流表A2改裝電壓表，A2和定值電阻R2串聯可改裝成量程為(15+1 985)×2×10–3 V=4 V的電壓表，滿足要求；額定電壓下通過器件的電流約為A=6 mA，電流表A1的量程太大，用已知內阻的電壓表替代電流表，測量電流的量程為=10 mA，滿足要求；滑動變阻器的最大阻值小于器件電阻，滑動變阻器應采用分壓式接法。

(4)由歐姆定律，器件的電阻Rx=，IV=，由電阻定律有Rx=，S=，聯立可得導電玻璃的電阻率ρ=。