Question

【題目】某研究性學習小組的一同學想測量一下某電阻絲的電阻率，實驗室供選擇的器材如下：

A.量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω的電流表

B.量程3A，內(nèi)阻約0.01Ω的電流表

C.量程0.6A，內(nèi)阻0.5Ω的電流表

D.量程15V，內(nèi)阻約30kΩ的電壓表

E.阻值為0~1kΩ，額定電流為0.5A的滑動變阻器

F.阻值為0~10Ω，額定電流為1A的滑動變阻器

G.阻值為0~99.9Ω的電阻箱

H.電動勢為3V的電池

I.開關(guān)一個、導(dǎo)線若干

（1）如圖甲是他先用螺旋測微器測量電阻絲直徑的示意圖，則該電阻絲的直徑D=____mm，用多用電表粗測了該電阻絲的電阻如圖乙所示，則多用電表的讀數(shù)為____Ω；

（2）該同學想用伏安法精確測量該電阻絲的電阻，他檢查了一下所給器材，發(fā)現(xiàn)所給電壓表不能用，就用電流表改裝一電壓表，你認為所給電壓表不能用的理由是____；如果要改裝成量程為3V的電壓表，需要串聯(lián)的電阻R=____Ω；如果他選好器材后設(shè)計了如圖所示的電路，電流表他應(yīng)選用_____；滑動變阻器應(yīng)選用_____；

（3）該同學連好電路后，測出該電阻絲的長度為L，直徑為D，然后改變滑動變阻器滑動頭的位置讀出兩個電流表和電阻箱的若干數(shù)據(jù)，其中電流表A1、A2的讀數(shù)分別用I1、I2來表示，從而測出該電阻絲的電阻率ρ，則ρ的表達式是___；(用所有測量的物理量的字母表示)

（4）如果要求電流表A2的讀數(shù)從零開始，請你根據(jù)上圖將電路添加一條線改畫在電路圖上。（__________）

Answer 1

【答案】2.000 5.0 因為電源電動勢只有3V，所給電壓表量程太大 4.5 A、C F

【解析】

（1）[1]根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)為2.000mm。

[2]從圖上可以看出選擇開關(guān)放在了“×1擋”，根據(jù)讀數(shù)規(guī)則讀出電阻為5.0Ω。

（2）[3]因為電源電動勢只有3V，所給電壓表量程太大。

[4]改裝成量程為3V的電壓表，選用電流表A改裝，需要串聯(lián)的電阻

R=Ω=4.5Ω

[5]由于所求電阻絲的電阻約為5Ω，兩端的電壓不超過3V，電流不超過0.6A，為求電表讀數(shù)準確，量程不能過大，所以電流表選A和C。

[6]阻值為0~1kΩ，額定電流為0.5A的滑動變阻器阻值太大，為方便調(diào)節(jié)滑動變阻器應(yīng)選用F。

（3）[7]根據(jù)電阻定律和歐姆定律，有

因此ρ的表達式是

（4）[8]因為要求電壓表讀數(shù)從零開始，所以用分壓式接法，又電壓表的內(nèi)阻比待測電阻大的多，故采用電流表外接法，故完整的電路圖如圖所示