Question

（1）某同學想利用所學知識測量某種材料的電阻率，由于不知其大約阻值，于是，他用多用電表先粗測該材料一段樣品的電阻，經(jīng)正確操作后．用“×100Ω”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示．則他應(yīng)該換用

 

擋（填“×l0Ω”或“×l k”）重新測量換擋后，在測量前先要

 

．
（2）要測出（1）中所給材科樣品的電阻率，必須精確測出該段樣品的阻值．除了導線和開關(guān)外，實驗室還備有以下器材可供選用：
電流表A₁，量程l A，內(nèi)阻r₁約0.5Ω
電流表A₂，量程30mA，內(nèi)阻r₂約200Ω
電壓表V₁，量程6V，內(nèi)阻R_V1等于20kΩ
電壓表V₂，量程10V，內(nèi)阻R_V2約30kΩ
滑動變阻器R₁，0～20Ω，額定電流2A
滑動變阻器R₂，0～2000Ω，額定電流1mA
電源E（電動勢為12V，內(nèi)阻r約2Ω）
①請選擇合適的器材，設(shè)計出便于精確測量的電路圖畫在方框中其中滑動變阻器應(yīng)選

 

．
②若選用其中一組電表的數(shù)據(jù)，設(shè)該段圓柱形材料的長為L，直徑為d，由以上實驗得出這種材料電阻率的表達式為

 

，式中符號的含義為

 

．

Answer 1

分析：歐姆表刻度盤不均勻，只有指針指在中值電阻附近才能較準確讀數(shù)，當指針指在偏左位置時，說明電阻值太大，應(yīng)換倍率大的檔，注意每換檔一次就要歐姆調(diào)零一次；阻值一定的電壓表可以當電流表使用．

解答：解：（1）、用“×100Ω”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示，電阻值約為17000Ω，說明電阻值太大，故應(yīng)該換×1K檔，重新測量換擋后，在測量前先要歐姆調(diào)零．
（2）①、因該材料電阻值很大，與電壓表內(nèi)阻接近，因此，電流將很小，不能使用電流表，只能用兩個電壓表，由于

V

1

的阻值已知可當電流表使用，可以考慮將二者串聯(lián)再與

V

2

并聯(lián)，又由于滑動變阻器阻值遠小于待測電阻的阻值，故滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法，為調(diào)節(jié)方便選用阻值小的變阻器

R

1

，電路圖如圖所示．

②、由電路圖，根據(jù)歐姆定律有R=

U   2 -U   1

I   V1

，

I

V1

=

U   1

R   V1

，又由電阻定律R=

ρL

S

=

ρL

πd 2   4

，兩式聯(lián)立可得ρ=

πd 2   (U   2 -U   1 )R   V1

4U   1 L

，其中

U

1

是電壓表

V

1

的示數(shù)，

U

2

是電壓表

V

2

的示數(shù)．
故答案為（1）×1K，歐姆調(diào)零
        （2）①

R

1

，②

πd 2   (U   2 -U   1 )R   V1

4U   1 L

，

U

1

是電壓表

V

1

的示數(shù)，

U

2

是電壓表

V

2

的示數(shù)

點評：要注意電流表與電壓表的反常規(guī)接法，即電流表可以當電壓表用，電壓表也可以當電流表用．