Question

要測一段阻值大約為5Ω的均勻金屬絲的電阻率．除米尺、螺旋測微器、電源E（電動勢3V，內阻約0.5Ω）、最大阻值為20Ω的滑動變阻器R、開關一只、導線若干外，電流表和電壓表各兩只供選擇：A_l（量程lA，內阻約1Ω），A₂（量程0.6A，內阻約2Ω），V_l（量程3.0V，內阻約1000Ω），V₂（量程15V，內阻約3000Ω）．
（1）用螺旋測微器測金屬絲的直徑d，如圖1所示，則d=______mm．
（2）為了使測量有盡可能高的精度，電流表應選______，電壓表應選______．
（3）實驗電路已經畫出了一部分，如圖2所示，但尚未完整，請將該電路完整地連接好．（R_x表示待測金屬絲）
（4）若用米尺測得金屬絲的長度為L，用螺旋測微器測得金屬絲直徑為d，電流表的讀數為I，電壓表讀數為U，則該金屬絲的電阻率：ρ=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀；
（2）選擇電表時，要做指針偏轉要大一些，在其中間刻度的三分之一范圍內比較準確；
（3）由于待測電阻較小，因此電流表采用外接法，根據圖2可知，滑動變阻器采用分壓接法，由此可正確畫出電路圖；
（4）根據歐姆定律求出金屬絲電阻，有電阻定律可以求出電阻率的表達式．
解答：解：（1）螺旋測微器的固定部分讀數為：0.5mm，可動部分讀數為：35.0×0.01mm=0.350mm，故最后讀數為：0.5mm+0.350mm=0.850mm．
故答案為：0.850．
（2）為零測量準確，電壓表和電流表的指針偏轉要盡量大些，因此電流表選擇A₂，電壓表選擇V₁．
故答案為：A₂，V₁．
（3）根據實驗原理得出實驗原理圖為：
（4）根據歐姆定律得：
根據電阻定律得：．
故有：ρ=．
故答案為：．
點評：在測量金屬絲的電阻時，首先要考慮安全，其次準確，最后操作方便，在該實驗中同時注意選擇滑動變阻器的分壓和限流接法以及電流表的內接和外接法．