Question

【題目】現(xiàn)在要測(cè)量一段電阻絲的電阻率ρ，其阻值Rx約為0.5 Ω，允許通過(guò)的最大電流為0.5 A.現(xiàn)有如下器材可供選擇：

電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω)

電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約為3kΩ)

待測(cè)電阻絲Rx(阻值約為0.5Ω)

標(biāo)準(zhǔn)電阻R0(阻值5Ω)

滑動(dòng)變阻器R1(5 Ω，2A)

滑動(dòng)變阻器R2(200 Ω，1.5A)

直流電源E(E＝6 V，內(nèi)阻不計(jì))

開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線(xiàn)若干

(1)圖為四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)的測(cè)量電路的一部分，你認(rèn)為合理的是________；

(2)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇________(選填“R1”或“R2”)，并采用________接法；（分壓，限流）

(3)根據(jù)你在(1)(2)中的選擇，在圖甲上完成實(shí)驗(yàn)電路的連接________；

(4)實(shí)驗(yàn)中，如果兩電表的讀數(shù)分別為U和I，測(cè)得拉直后電阻絲的長(zhǎng)度為L、直徑為D，則待測(cè)電阻絲的電阻率ρ的計(jì)算式為ρ＝________；

(5)用螺旋測(cè)微器測(cè)量待測(cè)電阻絲的直徑時(shí)讀數(shù)如圖乙所示，則該電阻絲的直徑D＝________.

Answer 1

【答案】C R1 分壓 1.205

【解析】

(1)、(2)、關(guān)鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中需要的最大電阻來(lái)選擇變阻器阻值以及接法；根據(jù)求出的最小電阻來(lái)選擇保護(hù)電阻；根據(jù)待測(cè)電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻可知電流表應(yīng)用外接法，但因?yàn)榇郎y(cè)電阻阻值太小可知待測(cè)電阻應(yīng)與保護(hù)電阻串聯(lián)使用．

(3)根據(jù)是連接電路時(shí)應(yīng)先連接主干路然后再連接并聯(lián)電路，注意正負(fù)極和量程．

(4)關(guān)鍵是根據(jù)歐姆定律和電阻定律求出電阻率的表達(dá)式即可．

(5)關(guān)鍵是讀數(shù)時(shí)要分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來(lái)讀，注意半毫米刻度線(xiàn)是否露出．

(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中需要的最大電阻為：，所以變阻器應(yīng)選R1并且應(yīng)采用分壓式接法；電路中需要的最小電阻為：，為保護(hù)電流表應(yīng)與一保護(hù)電阻串聯(lián)，所以排除電路A，再根據(jù)待測(cè)電阻滿(mǎn)足，可知電流表應(yīng)用外接法，所以應(yīng)排除電路D，由于待測(cè)電阻阻值太小，將電壓表直接測(cè)量時(shí)電壓太小無(wú)法讀數(shù)，所以應(yīng)將待測(cè)電阻與保護(hù)電阻串聯(lián)后再與電壓表并聯(lián)才行，所以合理的電路應(yīng)是C；

(2)根據(jù)題(1)中的分析可知，變阻器應(yīng)選R1，并且應(yīng)采用分壓式接法；

(3)根據(jù)題（1）中分析可知電路連接圖如圖所示：

(4)圖C電路圖應(yīng)有： ①

根據(jù)電阻定律應(yīng)有： ②

聯(lián)立①②可得：

(5)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為：D=1mm+20.6×0.01mm=1.205（±0.002）mm；