Question

【題目】在高速鐵路電力機車上，為了保證長距離穩定供電，常用一種配件——受電弓碳滑板。如果某同學想利用如圖甲所示的電路測量一段碳滑板上碳材料的電阻率，他在工程師的指導下將這種碳材料均勻涂抹在一根細長的直徑為d＝8.5mm的陶瓷管表面，形成一層導電膜。

(1)該同學利用螺旋測微器測量涂完碳材料的陶瓷管的外徑D，示數如圖乙所示，則該陶瓷管的外徑D＝________mm。

(2)由圖甲可知該電路滑動變阻器采用的是________接法，電流表采用的是________法。若已知該導電膜的長度為L，某次測量時電壓表的讀數為U，電流表的讀數為I，這種碳材料的電阻率的表達式為ρ＝________(用已知量的符號表示)。

(3)請你在圖丙方框中將圖甲實物電路轉化成電路原理圖__________(用給出的符號連接)。

Answer 1

【答案】8.561(8.560～8.562) 分壓式 內接

【解析】

(1)[1]螺旋測微器的固定刻度為8.50mm，可動刻度為

6.1×0.01mm=0.061mm

所以最終讀數為8.5mm+0.060mm=8.561mm。由于需要估讀，最后的結果可以在8.560mm～8.562mm之間。

(2)[2]在電路中，滑動變阻器有三個接線柱接入電路，所以是分壓式接法；

[3]在實驗連接電路中，電流表測量的是待測電阻的電流，采用電流表內接法；

[4]待測電阻膜的電阻

橫截面積為

由電阻定律得

聯立解得：

(3)[5]由甲圖可知，電路圖如圖