Question

【題目】為測(cè)定金屬絲的電阻率ρ，某同學(xué)把一段粗細(xì)均勻的金屬絲拉直并固定在帶有毫米刻度尺的木板上。用多用電表粗測(cè)金屬絲的電阻Rx約為5Ω，實(shí)驗(yàn)室有以下器材可選用：

電流表A1（量程300mA，內(nèi)阻r1=5Ω）；

電流表A2（量程600mA，內(nèi)阻r2約為1Ω）；

電壓表Ⅴ（量程20V，內(nèi)阻r3約為3kΩ）；

滑動(dòng)變阻器R1（0-10Ω，額定電流為1A）；

滑動(dòng)變阻器R2（0-250Ω，額定電流為0.01A）；

電源E（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻較小）；

導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)若干。

（1）如圖甲，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑d=______mm。

（2）為準(zhǔn)確測(cè)出該金屬絲的電阻，要求多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)幫該同學(xué)在方框內(nèi)（圖乙）畫(huà)出測(cè)量該電阻R的電路原理圖（標(biāo)出所用儀器的代號(hào)），寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式Rx=______，表達(dá)式中各物理量的含義：______。

（3）如果用符號(hào)d表示測(cè)得金屬絲的直徑、L表示金屬絲的長(zhǎng)度、Rx為金屬絲電阻值，則該金屬的電阻率ρ=______（用d，L，Rx表示結(jié)果）。

Answer 1

【答案】2.150 I1 I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)，r1為電流表A1的內(nèi)阻

【解析】

（1）螺旋測(cè)微器的固定刻度為2mm，可動(dòng)刻度為15.0×0.01mm=0.150mm，故金屬絲直徑為2mm+0.150mm=2.150mm；

（2）實(shí)驗(yàn)中只是要求多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故滑動(dòng)變阻器可以分壓接法，也可以限流接法；題中所給電壓表量程太大，故不選用；要測(cè)量R的阻值，可以通過(guò)把電流表A1作為電壓表使用，

故實(shí)驗(yàn)電路圖如圖；

根據(jù)歐姆定律，有： …①

其中I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)，r1為電流表A1的內(nèi)阻。

（3）根據(jù)電阻定律，有：…②

由②代入數(shù)據(jù)，得：