Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組計(jì)劃測(cè)量某種圓柱狀半導(dǎo)體材料的電阻率。

(1)用刻度尺量得該材料長(zhǎng)度L=0.700 m，用游標(biāo)卡尺測(cè)量它的直徑d如圖所示，讀數(shù)為____cm。

(2)實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：

A．電壓表V(量程為0～15V，內(nèi)阻約30kΩ)

B．電流計(jì)G(量程為0～300μA，內(nèi)阻約50Ω)

C．滑動(dòng)變阻器(最大值10Ω，額定電流1A)；

D．電源(電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=6Ω)；

E．單刀單擲開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干。

如果要求測(cè)量時(shí)材料兩端的電壓從0開(kāi)始逐漸增大，請(qǐng)根據(jù)提供的器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路圖，畫(huà)在虛線(xiàn)框內(nèi)。

(3)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的數(shù)據(jù)如下表所示，請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出U-I圖線(xiàn)，根據(jù)圖像求出電阻R=__________Ω(保留兩位有效數(shù)字)。

(4)計(jì)算半導(dǎo)體材料的電阻率表達(dá)式ρ=_________(用R、d、L表示)，測(cè)量值為__________Ω·m(保留兩位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】 3.075

【解析】（1）對(duì)游標(biāo)卡尺：主尺刻度為，游標(biāo)尺共20個(gè)格，分度為，且游標(biāo)尺的第15條刻度線(xiàn)與主尺刻度線(xiàn)對(duì)齊，因此它的讀數(shù)為： ；

（2）在本題中，由于待測(cè)半導(dǎo)體材料阻值較大，故應(yīng)采用電流表的內(nèi)接法，要求電壓表示數(shù)從0開(kāi)始，故采用滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，電路圖如圖所示：

（3）根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，連線(xiàn)時(shí)要讓大多數(shù)點(diǎn)在一條直線(xiàn)上，作出的圖像如圖所示：

圖線(xiàn)的斜率表示半導(dǎo)體材料的電阻，根據(jù)圖像可知： ；

（4）由電阻定律： ，而且，得到： 。