Question

17．在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖1所示，用米尺測量金屬絲的長度l=0.810m．金屬絲的電阻大約為4Ω，先用伏安法測出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率．

（1）從圖1中讀出金屬絲的直徑為0.520mm．
（2）在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測電阻絲外，還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：
A、直流電源：電動勢約4.5V，內(nèi)阻很小；       B、電流表A₁：量程0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω；
C、電流表A₂：量程0～3.0A，內(nèi)阻0.025Ω；     D、電壓表V：量程0～3V，內(nèi)阻3kΩ；
E、滑動變阻器R₁：最大阻值10Ω；      F、滑動變阻器R₂：最大阻值50Ω； G．開關(guān)、導(dǎo)線等．
為了測量方便，在可供選擇的器材中，應(yīng)該選用的電流表是B，應(yīng)該選用的滑動變阻器是E．
（3）根據(jù)所選的器材，在的方框中如圖2畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)．
（2）根據(jù)電路最大電流選擇電流表，在保證安全的前提下，滑動變阻器最大阻值越小，越方便實(shí)驗(yàn)操作．
（3）根據(jù)待測電阻阻值與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表的接法，根據(jù)滑動變阻器最大阻值與待測電阻阻值間的關(guān)系確定滑動變阻器的接法，然后作出電路圖．

解答 解：（1）由圖示螺旋測微器可知，固定刻度是0.5mm，可動刻度是2.0×0.01mm=0.020mm，螺旋測微器的示數(shù)，即金屬絲直接d=0.5mm+0.020mm=0.520mm；
（2）電壓表量程是3V，電阻兩端最大電壓U=3V，電路最大電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{4Ω}$=0.75A，電路最大電流為3A的四分之一，用量程為3A的電流表讀數(shù)誤差太大，因此電流表應(yīng)選B．電流表A₁：量程0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω；兩個滑動變阻器都可以保證電路安全，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器E、滑動變阻器R₁：最大阻值20Ω；
（3）$\frac{R}{{R}_{A}}$=$\frac{4Ω}{0.125Ω}$=32，$\frac{{R}_{V}}{R}$=$\frac{3000Ω}{4Ω}$=750，$\frac{{R}_{V}}{R}$＞$\frac{R}{{R}_{A}}$，電流表應(yīng)采用外接法；
滑動變阻器最大阻值為20Ω，待測電阻阻值約為4Ω，滑動變阻器采用限流接法，
移動滑片電路電流變化范圍較大，可以進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，電路圖如圖所示．
故答案為：（1）0.520；（2）B；E；（3）電路圖如圖所示．

點(diǎn)評 螺旋測微器示數(shù)等于固定刻度與可動刻度示數(shù)之和，對螺旋測微器讀數(shù)時要注意估讀；
實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖是本題的難點(diǎn)，要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選取原則．