Question

16．某同學測定一根金屬絲的電阻率．
（1）用螺旋測微計測量金屬絲的直徑如圖a所示，則該金屬絲的直徑為0.520mm．
（2）先用多用電表粗測其電阻．將選擇開關調到歐姆擋“×10”檔位并調零，測量時發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉角度太大，這時他應該：
a．將選擇開關換成歐姆擋的×1檔位（選填“×100”或“×1”）
b．將紅、黑表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使歐姆表指針指在表盤右端零刻度處．再次測量電阻絲的阻值，其表盤及指針所指位置如圖b所示，則此段電阻絲的電阻為12.0Ω．
（3）如圖c，現(xiàn)要進一步精確測量其阻值，實驗室提供了以下器材：4V的直流電源；3V量程的直流電壓表；電鍵；導線等．還有電流表與滑動變阻器各兩個以供選用：
A．電流表A₁（量程0.3A，內阻約1Ω）    B．電流表A₂（量程0.6A，內阻約0.3Ω）
C．滑動變阻器R₁（最大阻值為10Ω）D．滑動變阻器R₂（最大阻值為50Ω）
為了盡可能提高測量準確度且要求電壓調節(jié)范圍盡量大，電流表應選A，滑動變阻器應選C（填器材前面的選項字母）．
（4）請根據(jù)圖c的實驗實物圖在答題紙的對應方框內畫出相應的實驗原理圖．

Answer 1

分析 本題①讀數(shù)時應分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來讀，注意半毫米刻度線以露出；題②的關鍵是明確歐姆表指針偏角過大說明待測電阻過小即倍率選擇的過大；題③的關鍵是根據(jù)通過待測電阻的最大電流來選擇電流表量程，根據(jù)要求電壓調節(jié)范圍足夠大可知變阻器應采用分壓式接法，應選擇阻值小的變阻器以方便調節(jié)，明確待測電阻阻值較小時應用電流表外接法．

解答 解：①：螺旋測微器的讀數(shù)為：d=0.5mm+2.0×0.01mm=0.520mm（0.519～0.521都可以）；
②：a：歐姆表的指針偏轉較大說明所選倍率過大，應選擇×1倍率；  
b：調零時，應將紅黑表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指在表盤右端零刻度處；
歐姆表的讀數(shù)為：R=12.0×1Ω=1.02Ω；
③根據(jù)歐姆定律可知，通過待測電阻的最大電流為${I}_{m}=\frac{U}{{R}_{x}}=\frac{3}{12}A≈0.25$A，所以電流表應選A；
根據(jù)實驗要求電壓調節(jié)范圍足夠大，可知變阻器應采用分壓式接法，應選擇阻值小的變阻器C以方便調節(jié)；
由于待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}＞\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$，可知電流表應用外接法，連線圖如圖所示：
（4）根據(jù)實驗的實物圖，畫出實驗原理圖如圖：
故答案為：（1）0.520；（2）a×1；12；（3）A，C，（4）如圖

點評 應明確：①根據(jù)通過待測電阻的最大電流來選擇電流表量程；②當待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}＞\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$時，電流表應用外接法，滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}＜\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$時，電流表應用內接法；③當實驗要求電壓調節(jié)范圍足夠大或變阻器全電阻遠小于待測電阻時，變阻器應采用分壓式接法，應選擇阻值小的變阻器以方便調節(jié)．