Question

13．在“測定金屬的電阻率”的實驗中，金屬絲的電阻約4Ω，用米尺測得金屬絲的長度為L．

（1）從圖甲中讀出金屬絲的直徑d為1.000mm；
（2）在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測電阻絲外，還有如下供選擇的實驗器材：
直流電源：電動勢約4.5V，內阻很�。�
電流表A₁：量程0～0.6A，內阻約0.1Ω；
電流表A₂：量程0～3.0A，內阻約0.02Ω；
電壓表V：量程0～3V，內阻3kΩ；
滑動變阻器R（0～20Ω）；
開關、導線等．
應該選用的電流表是A₁；
（3）請按盡量減小實驗誤差的要求，將圖乙的實物連線補充完整；
（4）讀出電壓表和電流表的示數(shù)，分別用U和I表示．根據(jù)實驗中所測得的物理量，金屬絲的電阻率表達式為ρ=$\frac{πugftwvx^{2}U}{4IL}$；（用字母表示）
（5）由于電壓表和電流表不是理想電表，所以金屬電阻率的測量值比真實值偏小（選填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 螺旋測微器精確度為0.01mm，需要估讀，讀數(shù)時注意半毫米刻度線是否露出．在要求電流或電壓從零調或變阻器的全電阻較小時應用分壓式接法．

解答 解：（1）、從圖中讀出金屬絲的直徑為d=0.5mm+50.0×0.01mm=1.000mm；
（2）、因測量金屬絲的電阻率電流不能太大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可求出通過待測電阻的最大電流為$\frac{4.5V}{4Ω}$=1.12A，若選量程為3A，最大示數(shù)約為量程的三分之一，所以電流表應選A₁；
（3）被測電阻阻值較小，故應采用電流表外接，電路圖如圖：

（4）、若電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，則有：R=$\frac{U}{I}$
根據(jù)電阻定律：R=ρ$\frac{L}{S}$  
導體的橫截面積為：S=π（$\fracghvjtdn{2}$）²
聯(lián)立得：ρ=$\frac{πzwgumwo^{2}U}{4IL}$
（5）由于電壓表和電流表不是理想電表，電流表采用外接時由于電壓表分流作用，電流測量值偏大，由上式子知則
金屬電阻率的測量值比真實值偏小；
故答案為（1）1.000；（2）A₁；（3）電路圖如圖；（4）$\frac{πfcbalvj^{2}U}{4IL}$．（5）�。�

點評 電流表量程的選擇需要根據(jù)電路估算，本題也可以用分壓式．