1.(2020·泰安模拟)某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率,设计了如图甲所示的电路测量该铅笔芯的电阻值。所用器材有电流表A1、A2、电阻箱R1、滑动变阻器R2、待测铅笔芯Rx、电源E、开关S及导线等。操作步骤如下:
调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大;闭合开关,适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值;记录两个电流表A1、A2的示数分别为I1、I2。
请回答以下问题:
(1)若电流表的内阻可忽略,则电流表示数I2=________I1时,电阻箱的阻值等于待测铅笔芯的电阻值。
(2)用螺旋测微器测量该铅笔芯的直径,螺旋测微器的示数如图乙所示,该铅笔芯的直径为________mm。
(3)已测得该铅笔芯的长度l=20.00 cm,电阻箱R1的读数为5.00 Ω,根据上面测量的数据可计算出铅笔芯的电阻率ρ=________Ω·m。(结果保留3位有效数字)
(4)若电流表A2的内阻不能忽略,仍利用(1)中方法,则铅笔芯电阻的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
解析:(1)若电流表的内阻可忽略,则电流表示数 I1=2I2,即I2=I1时,通过待测铅笔芯的电流与电流表A2的示数相等,根据并联电路的特点可知,电阻箱的阻值等于待测铅笔芯的电阻值。
(2)螺旋测微器的示数为
0.5 mm+0.01 mm×50.0=1.000 mm。
(3)根据R=ρ
可得ρ==1.96×10-5 Ω·m。
(4)若电流表A2的内阻不能忽略,则电流表A2与电阻箱的电阻之和等于待测铅笔芯的电阻,所以仍利用(1)中方法,则铅笔芯电阻的测量值小于真实值。
答案:(1) (2)1.000 (3)1.96×10-5 (4)小于