1.(2020·福建福州市3月质检)现有一合金制成的圆柱体,某兴趣小组为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度.
(1)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=________.
(2)该兴趣小组粗测该圆柱体的电阻约为10 Ω,为了更准确测定其电阻率,实验室中有以下供选择的器材:
A.电池组(3 V,内阻约1 Ω)
B.电流表A1(0~3 A,内阻0.0125 Ω)
C.电流表A2(0~0.6 A,内阻约为0.125 Ω)
D.电压表V1(0~3 V,内阻4 kΩ )
E.电压表V2(0~15 V,内阻15 kΩ )
F.滑动变阻器R1(0~20 Ω,允许最大电流1 A)
G.滑动变阻器R2(0~2 000 Ω,允许最大电流0.3 A)
H.开关、导线若干
为了使实验电路更节能,且测量结果尽量准确,测量时电流表应选________,滑动变阻器应选________.(填写器材前字母代号)
(3)用伏安法测其电阻时,本实验需采用电流表________(选填“外”或“内”)接法,测得的实验结果比起真实值________(选填“偏大”或“偏小”).
答案 (1) (2)C F (3)外 偏小
解析 (1)根据电阻定律以及欧姆定律有R==ρ,所以电阻率为ρ=.
(2)因为电源电动势为3 V,所以电压表选择D,电路中的最大电流为I=≈0.3 A,所以电流表选择C,因为待测电阻的阻值大约为10 Ω,为了使得调节时方便,且可以多测得几组数据,减小测量误差,滑动变阻器选择F.
(3)因为Rx<,所以待测电阻是小电阻,电流表采用外接法,因为电压表的分流作用,电流表测得的是电压表和待测电阻的电流之和,所以根据欧姆定律可知,此接法测得的电阻值比真实值偏小.