Question

在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖所示，用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度l=0.810m．金屬絲的電阻大約為4Ω．先用伏安法測(cè)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）從圖中讀出金屬絲的直徑為

0.520mm

．
（2）在用伏安法測(cè)定金屬絲的電阻時(shí)，除被測(cè)的電阻絲外，還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：
直流電源：電動(dòng)勢(shì)約4.5V，內(nèi)阻很��；
電流表A₁：量程0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω；
電流表A₂：量程0～3.0A，內(nèi)阻0.025Ω；
電壓表V：量程0～3V，內(nèi)阻3kΩ；
滑動(dòng)變阻器R₁：最大阻值10Ω；
滑動(dòng)變阻器R₂：最大阻值50Ω；
開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)等．
在可供選擇的器材中，應(yīng)該選用的電流表是

A

1

，應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是

R

1

．
（3）根據(jù)所選的器材，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（4）若根據(jù)伏安法測(cè)出電阻絲的電阻為R_X=4.1Ω，則這種金屬材料的電阻率為

1.1╳

10

-6

Ω?m．（保留二位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)要先讀整數(shù)，再讀小數(shù)，注意半毫米刻度線(xiàn)，要估讀，

解答：解：（1）、金屬絲的直徑為d=0.5mm+2.0×0.01mm=0.520mm．
（2）、因伏安法測(cè)定金屬絲的電阻時(shí)的電流不能太大，否則由于隨著溫度升高電阻會(huì)增大而測(cè)不準(zhǔn)，故應(yīng)選電流表A₁，由閉合電路歐姆定律及電流表讀數(shù)要求應(yīng)滿(mǎn)足：

1

3

I

A

≤

E

R+r

≤

2

3

I

A

，11.25≤

R

≤22.5Ω，所以若滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，變阻器阻值范圍是7.25Ω≤

R

變

≤18.25Ω，可見(jiàn)應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器

R

1

，金屬絲電阻很小，故電流表可采用外接法．
（3）、實(shí)驗(yàn)電路圖如圖

（4）、根據(jù)電阻定律R=

ρL

S

，其中S=

1

4

πd

2

，ρ=

πd 2   R

4L

，代入數(shù)據(jù)求得電阻率為ρ=1.1╳

10

-6

Ωm（保留二位有效數(shù)字）．
故答案為（1）0.520mm
         （2）

A

1

，

R

1

         （3）如圖
         （4）1.1╳

10

-6

Ωm

點(diǎn)評(píng)：若滑動(dòng)變阻器采用限流式時(shí)能限住電流，則應(yīng)用限流式，因?yàn)橄蘖魇讲僮鞣奖闱夜?jié)能．因本題中電流表和電壓表內(nèi)阻一定，可以精確測(cè)量待測(cè)電阻值，此時(shí)無(wú)所謂電流表內(nèi)外接法選擇了．