有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图(甲)所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。
某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。
A.米尺(最小分度为mm);
B.游标卡尺(游标为20分度);
C.电流表A1(量程0~5mA,内阻约10 W);
D.电流表A2 (量程0~100mA,内阻约0.6W);
E.电压表V1 (量程5V,内阻约5kW);
F.电压表V2 (量程15V,内阻约15kW);
G.滑动变阻器R1 (阻值范围0~10 W,额定电流1.5A);
H.滑动变阻器R2 (阻值范围0~100W,额定电流1A);
I.电源E (电动势6V,内阻可不计);
J.开关一个,导线若干。
①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm,用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径,其示数如图(乙)所示,该陶瓷管的外径D= cm
②为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表 ,电压表 ,滑动变阻器 。(填写器材前面的字母代号)
③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。
④若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为r,计算电阻膜厚度d的数学表达式为:d=___________(用已知量的符号表示)。