Question

【題目】某實驗小組計劃測量某種圓柱狀半導體材料的電阻率。

(1)用刻度尺量得該材料長度L=0.700 m，用游標卡尺測量它的直徑d如圖所示，讀數為____cm。

(2)實驗室提供的器材有：

A．電壓表V(量程為0～15V，內阻約30kΩ)

B．電流計G(量程為0～300μA，內阻約50Ω)

C．滑動變阻器(最大值10Ω，額定電流1A)；

D．電源(電動勢E=12V，內阻r=6Ω)；

E．單刀單擲開關一個，導線若干。

如果要求測量時材料兩端的電壓從0開始逐漸增大，請根據提供的器材設計一個電路圖，畫在虛線框內。

(3)實驗中測量得到的數據如下表所示，請根據表中數據在坐標紙上畫出U-I圖線，根據圖像求出電阻R=__________Ω(保留兩位有效數字)。

(4)計算半導體材料的電阻率表達式ρ=_________(用R、d、L表示)，測量值為__________Ω·m(保留兩位有效數字)。

Answer 1

【答案】 3.075

【解析】（1）對游標卡尺：主尺刻度為，游標尺共20個格，分度為，且游標尺的第15條刻度線與主尺刻度線對齊，因此它的讀數為： ；

（2）在本題中，由于待測半導體材料阻值較大，故應采用電流表的內接法，要求電壓表示數從0開始，故采用滑動變阻器的分壓式接法，電路圖如圖所示：

（3）根據數據在坐標系中描點，連線時要讓大多數點在一條直線上，作出的圖像如圖所示：

圖線的斜率表示半導體材料的電阻，根據圖像可知： ；

（4）由電阻定律： ，而且，得到： 。