Question

在測量一均勻材料制成的圓柱體電阻率的實驗中，要求用伏安法測量電阻阻值R．給定測電阻的器材有：
A、壓表V₁（量程為6V內阻約為5kΩ）、
B、電壓表V₂（量程為25V內阻約為20kΩ）
C、電流表A₁（量程為3A內阻約為2Ω）
D、電流表A₂（量程為25mA內阻約為40Ω）
E、滑線變阻器R₁（電阻范圍0-20Ω）
F、滑線變阻器R₂（電阻范圍0-2KΩ）
G、電源（電動勢8V）
H、待測電阻（約為250Ω）
I、電鍵及導線若干．
（1）測電阻R需要的實驗器材有

ADEGHI

（填器材前的選項），在圖甲虛線框中畫出測量R的電路圖．并將實物圖用線連接起來．請在實物圖上用箭頭標出閉合開關前滑動變阻器滑片應滑到的正確位置．

（2）圖1中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值，根據此圖求出的電阻值R=

225

．（結果保留三位有效數字）
（3）待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標為50分度的卡尺和螺旋測微器分別測量其長度與直徑，結果分別如圖2、圖3所示．由圖可知其長度為

0.800

cm，直徑為

0.1940

cm．

Answer 1

分析：要根據電表量程選擇器材，滑動變阻器應采用分壓接法，根據待測電阻阻值與電表內阻的關系確定電流表的接法，然后作出實驗電路圖．
50分度游標卡尺游標每一分度表示長度為0.05mm，由主尺讀出整毫米數，根據游標尺上第幾條刻度線與主尺對齊，讀出毫米的小數部分．
螺旋測微器固定刻度最小分度為1mm，可動刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度讀出整毫米數包括半毫米數，由可動刻度讀出毫米的小數部分．

解答：解：（1）電源電動勢為8V，故電壓表應選A．
電源電動勢為8V．電阻中最大電流約為32mA，為了電表讀數準確，所以電流表選擇D．滑動變阻器應采用分壓接法，即選E．
需要的實驗器材有：ADEGHI．
因待測電阻值遠小于電壓表內阻，電流表應選外接法．
所以測量R的電路圖：
實物圖：


（2）圖1中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值，根據此圖得圖線的斜率是電阻大小，
所以電阻值R=225Ω
（3）由圖示游標卡尺可知，主尺示數是8mm，游標尺示數是0×0mm=0.00mm，則圓柱體的長度是0.800cm；
螺旋測微器固定刻度讀數為1.5mm，可動刻度讀數為0.440mm，則直徑為1.940mm=0.1940cm．
故答案為：（1）ADEGHI
（2）225
（3）0.800，0.1940

點評：測量電阻最基本的原理是伏安法，電路可分為測量電路和控制電路兩部分設計．測量電路要求精確，誤差小，可根據電壓表、電流表與待測電阻阻值倍數關系，選擇電流表內、外接法．控制電路關鍵是變阻器的分壓式接法或限流式接法．在兩種方法都能用的情況下，為了減小能耗，選擇限流式接法．