Question

20．某同學(xué)測定一根金屬絲的電阻率．

①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖1所示，則該金屬絲的直徑為0.641mm．
②先用多用電表粗測其電阻．將選擇開關(guān)調(diào)到歐姆擋“×10”檔位并調(diào)零，測量時發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉(zhuǎn)角度太大，這時他應(yīng)該：
a．將選擇開關(guān)換成歐姆擋的“×1”檔位（選填“×100”或“×1”）
b．將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)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2所示，則此段電阻絲的電阻為12Ω．
③現(xiàn)要進一步精確測量其阻值，實驗室提供了以下各種器材，4V的直流電源、3V量程的直流電壓表、電鍵、導(dǎo)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(nèi)阻約1Ω） B．電流表A₂（量程0.6A，內(nèi)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(diào)節(jié)范圍盡量大．電流表應(yīng)選A，滑動變阻器應(yīng)選C（填器材前面的字母）．
④請在圖3中補齊連線以完成本實驗．

Answer 1

分析 本題①讀數(shù)時應(yīng)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(guān)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(guān)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(diào)節(jié)范圍足夠大可知變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器以方便調(diào)節(jié)，明確待測電阻阻值較小時應(yīng)用電流表外接法．

解答 解：①：螺旋測微器的讀數(shù)為：d=0.5mm+14.1×0.01mm=0.641mm；
②：a：歐姆表的指針偏轉(zhuǎn)較大說明所選倍率過大，應(yīng)選擇×1倍率；  
b：調(diào)零時，應(yīng)將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)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=12×1Ω=12Ω；
③根據(jù)歐姆定律可知，通過待測電阻的最大電流為I_max=$\frac{U}{{R}_{x}}$=$\frac{3}{12}$A=0.25A，所以電流表應(yīng)選A；
根據(jù)實驗要求電壓調(diào)節(jié)范圍足夠大，可知變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器C以方便調(diào)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(yīng)用外接法；
④連線圖如圖所示：
故答案為：①0.641；②a×1；b 歐姆，表盤右端零刻度，12
③A，C，④如圖

點評 應(yīng)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(yīng)用外接法，滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＜$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，時，電流表應(yīng)用內(nèi)接法；③當實驗要求電壓調(diào)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(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器以方便調(diào)節(jié)．