Question

9．在“測定某電阻絲的電阻率”實驗中
①用螺旋測微器測量一種電阻值很大的電阻絲直徑，如圖1所示，則電阻絲的直徑是0.642mm．

②用多用表的歐姆檔粗測電阻絲的阻值，已知此電阻絲的阻值約為20kΩ．下面給出的操作步驟中，合理的實驗步驟順序是c、a、b、d（填寫相應(yīng)的字母）
a．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆擋調(diào)零旋鈕使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆檔的零刻度，而后斷開兩表筆
b．將兩表筆分別連接到被測電阻絲的兩端，讀出阻值后，斷開兩表筆
c．旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對準(zhǔn)歐姆檔的x1K檔
d．旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對準(zhǔn)交流500V檔，并拔出兩表筆
③若用電流表和電壓表精確測量此電阻絲的阻值，實驗室提供下列可供選用的器材：
電壓表V（量3V，內(nèi)阻約50kΩ）
電流表A₁（量程200μA，內(nèi)阻約200Ω）
電流表A₂（量程5mA，內(nèi)阻約20Ω）
電流表A₃（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
滑動變阻器（最大值500Ω）
電源E（電動勢4.5V，內(nèi)阻約0.2Ω）
開關(guān)S導(dǎo)線
a．在所提供的電流表中應(yīng)選用A₁（填字母代號）．
b．在如圖2的虛線框中畫出測電阻的實驗電路．
④根據(jù)測得的電阻絲的長度、直徑和阻值，即可求出該電阻絲的電阻率．

Answer 1

分析 ①螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，需估讀．
②使用歐姆表測電阻時，應(yīng)選擇合適的擋位，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，再測電阻，歐姆表使用完畢后，要把選擇開關(guān)置于OFF擋或交流電源最高擋．
③結(jié)合電壓表的最大測量值和電阻的粗略值根據(jù)歐姆定律估算其電流值，然后選擇電流表；比較R_x與$\sqrt{{R}_{A}{R}_{V}}$的大小，若是大電阻則采用電流表內(nèi)接，題目中說較精確測定此電阻絲的阻值，故采用滑動變阻器分壓接法．

解答 解：①螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×14.2mm=0.142mm，所以最終讀數(shù)為0.642mm．
②使用歐姆表測電阻時，應(yīng)選擇合適的擋位，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，再測電阻，歐姆表使用完畢后，要把選擇開關(guān)置于OFF擋或交流電源最高擋；
待測電阻阻值約為20kΩ，歐姆表應(yīng)選擇×1k擋，歐姆表換擋后要進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后測電阻，歐姆表使用完畢應(yīng)把選擇開關(guān)置于OFF擋或交流電壓最高檔，
因此正確的實驗步驟是：c、a、b、d．
③a．根據(jù)歐姆定律電流的最大值約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{4.5}{20000}$=2.25×10^-4A=225μA，根據(jù)電流表的使用原則，應(yīng)該選用A₁；
b．由R_x＞$\sqrt{{R}_{A}{R}_{V}}$=$\sqrt{200×50000}$≈3162Ω，則R為大電阻，采用電流表內(nèi)接，題目中說較精確測定此電阻絲的阻值，故采用滑動變阻器分壓接法．

故答案為：①0.641～0.643     ②c、a、b、d   ③a．A₁  b．如圖：

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法，歐姆表的使用方法與讀數(shù)方法，伏安法測電阻的實驗尤其注意電流表的內(nèi)接還是外接的選擇，可記憶為：大內(nèi)小外，即大電阻電流表內(nèi)接，小電阻電流表外接，知道定位大電阻還是小電阻的公式．