有一根细而均匀的导电材料样品,截面为同心圆环,如图(1)所示-查字典问答网
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  有一根细而均匀的导电材料样品,截面为同心圆环,如图(1)所示,此样品长L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

  有一根细而均匀的导电材料样品,截面为同心圆环,如图(1)所示,此样品长L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,内阻的准确值r1为100Ω)

  D.电流表A2(量程100mA,内阻r2大约为40Ω)

  E.滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流2A)

  F.直流电流E(12V,内阻很小)

  G.导电材料样品R2(长L约为3cm,电阻R2约为100Ω)

  H.电键S,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乙所示,其示数D=______cm.

  (2)在虚线框中画出设计的实验电路图,并标明所选器材后的符号.

  (3)用已知物理量和所测得物理量的符号表示样品的内径d=

  D2−4ρL(I2−I1)πI1r1

  D2−4ρL(I2−I1)πI1r1

  .

1回答
2020-05-14 13:17
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孙泉

  (1)游标卡尺读数为主尺刻度与游标尺刻度的和:L=30mm+7×0.05mm=30.35mm=3.035cm,

  螺旋测微器测得该样品的外径:d=3mm+20.5×0.01mm=3.205mm=0.3205cm

  (2)本题没有给定电压表,但电流表A1内阻已知,可以当作电压表使用,据此设计测量电路部分;另外,为了尽可能精确地测量,控制电路部分应采用分压式.设计电路图如图所示.

  (3)设电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,则

  I1•r1=(I2-I1)•R2

  由电阻定律有:R2=ρLS

2020-05-14 13:21:35

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