Question

在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，為了安全、準(zhǔn)確、方便地完成實(shí)驗(yàn)：
①除電源（電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻很�。�、電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ），待測(cè)電阻絲（約3Ω）、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)外，電流表應(yīng)選用

A₁

，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

R₁

（選填   下列器材的字母符號(hào)）．
A．電流表A₁（量程600mA，內(nèi)阻約1Ω）  電流表A₂（量程3A，內(nèi)阻約0.02Ω）
B．滑動(dòng)變阻器R₁（總阻值10Ω）        滑動(dòng)變阻器R₂（總阻值100Ω）
②若用如圖所示的電路測(cè)量金屬絲的電阻，電壓表的左端應(yīng)與電路中的

b

點(diǎn)相連（選填“a”或“b”）．若某次測(cè)量中，金屬絲的長(zhǎng)度為l，直徑為D，電壓表和電流表讀數(shù)分別為U和I，請(qǐng)用上述直接測(cè)量的物理量（D、l、U、I）寫出電阻率ρ的計(jì)算式：ρ=

πUD2

4Il

．

Answer 1

分析：①根據(jù)電路最大電流選擇電流表，為方便實(shí)驗(yàn)操作，在保證安全的前提下，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；
②根據(jù)待測(cè)電阻阻值與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法；根據(jù)歐姆定律與電阻定律求出電阻率的表達(dá)式．

解答：解：①根據(jù)歐姆定律估算通過(guò)待測(cè)電阻的最大電流I=

U

R

=

3V

3Ω

=1A，只是A₂量程的

1

3

，所以不能用A₂，只能用A₁，
為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₁．
②由于待測(cè)電阻

RV

R

＞

R

RA

，故電流表應(yīng)用外接法，所以電壓表的左端應(yīng)與電路中的b點(diǎn)相連，
電阻R=

U

I

，由電阻定律R=ρ

L

S

得：電阻率ρ=

RS

l

=

US

Il

=

Uπ( D 2 )2

Il

=

πUD2

4Il

．
故答案為：①A₁；R₁②b；

πUD2

4Il

．

點(diǎn)評(píng)：設(shè)計(jì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)電路時(shí)需要估算，估算方式有：根據(jù)電流表量程估算電路中需要的最大電阻和最小電阻；根據(jù)給出的定值電阻估算電路中最大電流等．