Question

【題目】在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)合金電阻絲阻值Rx約為4Ω．

①用游標(biāo)卡尺測(cè)量電阻絲的長(zhǎng)度L．測(cè)量結(jié)果如圖1所示，圖中讀數(shù)為L=_____mm．

用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲的直徑d．測(cè)量結(jié)果如圖2所示，圖中讀數(shù)為d=_____mm．

②為了測(cè)量電阻絲的電阻R，除了導(dǎo)線和開關(guān)S外，

還有以下一些器材可供選擇：

電壓表V，量程3V，內(nèi)阻約3kΩ

電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω

電流表A2，量程100μA，內(nèi)阻約2000Ω

滑動(dòng)變阻器R1，0～1750Ω，額定電流0.3A

滑動(dòng)變阻器R2，0～50Ω，額定電流1A

電源E（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約為1.2Ω）

為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表_____，滑動(dòng)變阻器_____，（填器材的符號(hào)）

③在所給的實(shí)物圖3中畫出連線，接成測(cè)量電路圖．

④若電壓表測(cè)量值為U，電流表測(cè)量值為I，用測(cè)量的物理量表示計(jì)算材料電阻率的公式是ρ=_____．

Answer 1

【答案】 54.5 0.855 A1 ；R2 如圖所示，

【解析】試題分析：游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺的示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)；螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)．根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)選擇電壓表，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)器材確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖．應(yīng)用歐姆定律與電阻定律求出電阻絲電阻率表達(dá)式．

（1）由圖甲所示游標(biāo)卡尺可知，其主尺示數(shù)為5.4cm=54mm，游標(biāo)尺示數(shù)為5×0.1mm=0.5mm，游標(biāo)卡尺示數(shù)為54mm+0.5mm=54.5mm；由圖乙所示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度示數(shù)為0.5mm，可動(dòng)刻度示數(shù)為35.5×0.01mm=0.355mm，螺旋測(cè)微器所示為0.5mm+0.355mm=0.855mm．

（2）電源電動(dòng)勢(shì)為3V，待測(cè)電阻約4Ω，電流約0.6 A，所以電流表選A1，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選．

（3）金屬絲電阻約為4Ω，電壓表內(nèi)阻約為3kΩ，電流表內(nèi)阻約為0.2Ω，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻阻值，電流表采用外接法；金屬絲電阻約為4Ω，滑動(dòng)變阻器最大阻值為50Ω，待測(cè)電阻阻值大于滑動(dòng)變阻器最大阻值，為測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，據(jù)此連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示．

（4）由歐姆定律可知，待測(cè)金屬絲電阻，由電阻定律可知，則金屬絲電阻率．