有一根细而均匀的导电材料样品(如图1a所示),截面为同心圆环-查字典问答网
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来自李道恺的问题

  有一根细而均匀的导电材料样品(如图1a所示),截面为同心圆环(如图1b所示),此样品长约为3cm,电阻约为100Ω,已知这种材料的电阻率为ρ,因该样品的内径太小,无法直接测量.现提

  有一根细而均匀的导电材料样品(如图1a所示),截面为同心圆环(如图1b所示),此样品长约为3cm,电阻约为100Ω,已知这种材料的电阻率为ρ,因该样品的内径太小,无法直接测量.现提供以下实验器材:

  A.20等分刻度的游标卡尺

  B.螺旋测微器

  C.电流表A1(量程50mA,已知内阻r1=100Ω)

  D.电流表A2(量程100mA,内阻r2大约为40Ω)

  E.电流表A3(量程3A,内阻r3大约为0.1Ω)

  F.滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流2A)

  G.直流电源E(12V,内阻不计)

  H.导电材料样品Rx(长L约为3cm,电阻Rx约为100Ω)

  I.开关一只,导线若干

  请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:

  (1)用游标卡尺测得该样品的长度如图2甲所示,其示数L=______cm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图2乙所示,其示数D=______mm.

  (2)请选择合适的仪器,在方框(图3)中画出最佳实验电路图,并标明所选器材的字母代号.

  (3)用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d,即d=

  D2−4ρL(I2−I1)πI1r1

  D2−4ρL(I2−I1)πI1r1

  .

1回答
2020-05-13 14:08
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刘兴德

  (1)游标卡尺主尺读数为32mm,游标尺上第7条线与上面对齐,故读数为:7×0.05mm=0.35mm,故最终读数为:32mm+0.35mm=32.35mm=3.235cm;

  螺旋测微器的读数应先从固定刻度上读整半毫米数,然后从可动刻度读出不足半毫米的数值,此时应注意估读,3mm+0.01×25.0mm=3.250mm.

  (2)题中没有提供电压表,电流表A1其内阻为准确值,所以可以用此表来当作电压表,用电流值与内阻乘积表示该表两端的电压,电路用滑动变阻器分压接法、安培表外接,如图所示.

  (3)通过R2的电流为I2-I1,由欧姆定律有:R2=I

2020-05-13 14:08:45

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