Question

13．在測定金屬電阻率的實驗中，
（1）待測金屬絲是均勻材料制成、橫截面為圓形的金屬絲，用螺旋測微器測量其直徑，結(jié)果如圖1所示．由圖可知其直徑d=0.435mm．
（2）該金屬絲R_x的阻值約為5Ω左右，現(xiàn)備有以下器材：
A．電池組E（3V）                 B．滑動變阻器R（0～10Ω，額定電流2A）
C．電流表A₁（0～3A，內(nèi)阻0.1Ω）    D．電流表A₂（0～0.6A，內(nèi)阻0.5Ω）
E．電壓表V₁（0～3V，內(nèi)阻6kΩ）     F．電壓表V₂（0～15V，內(nèi)阻30kΩ）
G．電鍵、導(dǎo)線
①為使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，應(yīng)選用電流表D和電壓表E．（填寫器材字母代號）
②請在圖2方框中畫出實驗電路圖，并以筆劃線代替導(dǎo)線將圖3實物圖補(bǔ)充完整．
③在閉合開關(guān)S前，滑動變阻器觸頭應(yīng)放在b端．（選填“a”或“b”）
④測量的阻值比真實的阻值偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“相等”）

Answer 1

分析 螺旋測微器讀數(shù)時要估讀，以及注意半毫米刻度線是否露出；選擇電表的原則是通過電表的電流不小于量程的$\frac{1}{3}$，因估算出的最大電阻在滑動變阻器的可控范圍內(nèi)，滑動變阻器應(yīng)用限流式接法，根據(jù)實驗電路應(yīng)用歐姆定律分析實驗誤差．

解答 解：（1）螺旋測微器的讀數(shù)為d=43.5×0.01mm=0.435mm．
（2）①因電源電動勢為E=3V，所以電壓表應(yīng)選E，由I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{5}$A=0.6A，所以電流表應(yīng)選D．
②根據(jù)閉合電路歐姆定律電路中最大電阻為R_max=$\frac{E}{\frac{{I}_{A}}{3}}$=$\frac{3}{\frac{0.6}{3}}$Ω=15Ω，所以滑動變阻器可以用限流式接法，
由于電流表與電壓表的內(nèi)阻均為確定值，把電表的內(nèi)阻計算在內(nèi)可知，電流表應(yīng)用內(nèi)接法，
電路圖和實物連線圖如圖所示：

③閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動觸頭打到b端，使得接入電路中的電阻達(dá)到最大，從而保護(hù)電表．
④由電路圖可知，電流表采用外接法，由于電壓表的分流，電流的測量值大于真實值，由歐姆定律可知，金屬絲電阻測量值小于真實值；
故答案為：（1）0.435；
        （2）①D E，②如上圖所示，③b；④偏小．

點評 本題考查了實驗注意事項、連接實物電路圖、實驗誤差分析、求電阻，連接實物電路圖時要注意電表量程的選擇，注意電表正負(fù)接線柱不要接反，注意滑動變阻器的接法；而通過電表的電流范圍一般要求在$\frac{1}{3}$～$\frac{2}{3}$量程之間，若經(jīng)估算電路中的最大電阻在滑動變阻器的可控范圍內(nèi)，則滑動變阻器應(yīng)優(yōu)先選用限流式接法，因為限流式使用方便且節(jié)能．