Question

【題目】在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，待測合金電阻絲阻值Rx約為4Ω．

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

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

②為了測量電阻絲的電阻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

滑動變阻器R1，0～1750Ω，額定電流0.3A

滑動變阻器R2，0～50Ω，額定電流1A

電源E（電動勢為3V，內(nèi)阻約為1.2Ω）

為了調(diào)節(jié)方便，測量準確，實驗中應(yīng)選用電流表_____，滑動變阻器_____，（填器材的符號）

③在所給的實物圖3中畫出連線，接成測量電路圖．

④若電壓表測量值為U，電流表測量值為I，用測量的物理量表示計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)；螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)．根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，為方便實驗操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器．根據(jù)實驗原理與實驗器材確定滑動變阻器與電流表的接法，然后作出實驗電路圖．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；由圖乙所示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)為0.5mm，可動刻度示數(shù)為35.5×0.01mm=0.355mm，螺旋測微器所示為0.5mm+0.355mm=0.855mm．

（2）電源電動勢為3V，待測電阻約4Ω，電流約0.6 A，所以電流表選A1，為方便實驗操作，滑動變阻器應(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)阻遠大于待測電阻阻值，電流表采用外接法；金屬絲電阻約為4Ω，滑動變阻器最大阻值為50Ω，待測電阻阻值大于滑動變阻器最大阻值，為測量多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，據(jù)此連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示．

（4）由歐姆定律可知，待測金屬絲電阻，由電阻定律可知，則金屬絲電阻率．