Question

（2012?懷化二模）在研究性學習中，某同學設計了一個測量導電紙的導電膜厚度的實驗，該同學從資料上查得導電紙導電膜材料的電阻率為ρ，并利用下列器材完成了這個實驗：
A．電源E（電動勢為12V，內(nèi)阻不計）
B．木板N（板上放有導電紙一張，導電膜向上），兩個金屬條a、b（平行放置在導電紙上，與導電紙接觸良好，用作電極，其電極長度與導電紙寬度相同）
C．滑線變阻器R（其總阻值小于兩平行電極間導電紙的電阻）
D．毫米刻度尺
E．電壓表V（量程為6V，內(nèi)阻約3kΩ）
F．電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻忽略不計）
G．開關K，導線若干．
①請用上述器材設計實驗電路．在虛線框中畫出實驗電路原理圖．
②實驗中應測定的物理量是：

導電膜的長度L₁、寬度L₂、電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I

．
③計算導電膜厚度h的公式是：

h=

ρL1I

L2U

．（用ρ和測得物理量的符號表示）

Answer 1

分析：（1）導電紙電阻較小，大內(nèi)小外，采用安培表外接法；滑動變阻器的總阻值小于兩平行電極間導電紙的電阻，故采用分壓式接法；
（2）（3）根據(jù)歐姆定律及電阻定律求出導電膜厚度的表達式，根據(jù)該表達式確定需要測量的物理量．

解答：解：（1）導電紙電阻較小，采用安培表外接法；滑動變阻器的總阻值小于兩平行電極間導電紙的電阻，故采用分壓式接法；電路圖如圖所示；

（2）導電膜電阻R=

U

I

，由電阻定律可知：R=ρ

L1

S

=ρ

L1

L2h

，則h=

ρL1I

L2U

，因此需要測量導電膜的長度L₁，寬度L₂，電壓表示數(shù)U，電流表示數(shù)I．
（3）由（2）可知，導電膜厚度h=

ρL1I

L2U

；
答：（1）如圖所示；（2）導電膜的長度L₁、寬度L₂、電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I；（3）h=

ρL1I

L2U

．

點評：分析清楚實物電路圖結(jié)構(gòu)是作出實驗電路圖的關鍵；知道測電阻、測電阻率的原理是正確解答（2）與（3）的關鍵．