Question

【題目】小紅想設計一個測金屬棒電阻率的實驗方案，實驗室提供的器材有：螺旋測微器，游標卡尺，萬用電表

（1）如圖1，用螺旋測微器測金屬棒直徑d為___________mm；如圖2用20分度游標卡尺測金屬棒長度L為________mm．

（2）小紅用多用電表粗測金屬棒的阻值：當用“100”倍率時發現指針偏轉角度過大，此時需換用________倍率地電阻檔，（“10”或“100”），并重新進行歐姆調零后再進行測量，表盤的示數如圖3所示，則金屬棒的阻值約為__________Ω

（3）為更精確地測量其電阻，小紅決定用伏安法測電阻，實驗器材如下：

直流電源：電動勢約3V，內阻很小；

電流表A1：量程0~50mA，內阻為25 Ω；

電流表A2：量程0~0.6A，內阻為1Ω；

電壓表V：量程0~3 V，內阻約為3 kΩ；

滑動變阻器R1：最大阻值20Ω；

滑動變阻器R2：最大阻值2kΩ；

開關、導線等。那么在測金屬棒的電阻時，要求電壓可以從零開始變化，且準確的測量出電阻的阻值，電流表應該選________（填“A1”或“A2”），滑動變阻器應該選________（填“R1”或“R2”）。電路圖應該選下圖中的________(填“A、B、C、D”代號)．

（4）該金屬棒電阻率的表達式為ρ＝_________.(用U、I、RA 、d、L表示)

Answer 1

【答案】3.191mm 102.30mm 10 70Ω A1 R1 C

【解析】

解：(1)由圖示螺旋測微器可知固定刻度示數為3.0mm，可動刻度示數為19.1×0.01mm=0.191mm，其示數為：，

主尺示數為10.2cm=102mm，游標尺示數為6×0.05mm=0.30mm，游標尺示數為；

(2)用歐姆表擋時發現指針偏轉角度過大，說明所選擋位太大，應該換用擋，擋并進行一系列正確操作，由圖所示可知，則金屬棒的阻約為；

(3)由題意可知金屬棒的電流示數約為：，所以電流表應該選A1，量程0~50mA，內阻為25 Ω；由于電流表的內阻為已知值，且準確的測量出電阻的阻值，所以電流表采用內接法；要求電壓可以從零開始變化，滑動變阻器應該采用分壓式，滑動變阻器應該選阻值小的，所以滑動變阻器應該選R1；電路圖應該選圖C；

(4)根據電阻定律可得，根據圖C和歐姆定律可得，聯立解得該金屬棒電阻率的表達式為：；