Question

12．某小組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量金屬絲的電阻率，現(xiàn)有的器材規(guī)格如下：
A．待測(cè)金屬絲電阻R_x（大約10Ω），長度為L
B．直流電流表A₁（量程0～100mA，內(nèi)阻約10Ω）
C．直流電流表A₂（量程0～0.6A，內(nèi)阻約4Ω）
D．直流電壓表V （量程0～3V，內(nèi)阻為3kΩ）
E．定值電阻R₀=3kΩ
F．直流電源（輸出電壓6V，內(nèi)阻不計(jì)）
G．滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0～5Ω，允許最大電流2A）
H．開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干
（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑d，示數(shù)如圖1所示，讀數(shù)為2.200mm．
（2）根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，為了減小測(cè)量誤差，直流電流表應(yīng)選C（填選項(xiàng)前的字母）
（3）在如圖2方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（要求電壓和電流的變化范圍盡可能大一些）．
（4）某次測(cè)量中，電流表的讀數(shù)為I，電壓表的讀數(shù)為U，則該金屬絲的電阻率表達(dá)式為ρ=$\frac{πUg8rcx37^{2}}{4IL}$（用題中所給物理量的字母表示并忽略電表內(nèi)阻的影響）

Answer 1

分析 （1）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)微器示數(shù)之和；
（2）根據(jù)給出的儀表，根據(jù)安全和準(zhǔn)確性原則選擇電流表
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及題目要求確定電路接法；
（4）應(yīng)用歐姆定律與電阻定律可以求出電阻率．

解答 解：（1）由圖甲所示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度為2mm，可動(dòng)刻度示數(shù)為20.0×0.01mm=0.200mm，金屬絲直徑d=2mm+0.200mm=2.200mm．
（2）電阻絲電阻約為10Ω；則電流最大約為$\frac{6}{10}$=0.6A，故電流表應(yīng)選擇C；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求以及給出的滑動(dòng)變阻器可知，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法；同時(shí)因電阻絲阻值較小，故應(yīng)采用電流表外接法；原理圖如圖所示；

（4）由電阻定律可知，R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\frac1rlpd83{2}）^{2}}$，
解得：ρ=$\frac{πR7mwp1cy^{2}}{4L}$．
R=2$\frac{U}{I}$
可得：ρ=$\frac{πUxktm7q7^{2}}{2IL}$
故答案為：（1）2.200；（2）C；（3）如圖所示；（4）$\frac{πUit2ncx8^{2}}{2IL}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了螺旋測(cè)微器及求金屬絲的電阻率表達(dá)式，要掌握常用器材的使用及讀數(shù)方法；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)微器示數(shù)之和，螺旋測(cè)微器需要估讀；同時(shí)明確近量多測(cè)數(shù)據(jù)所暗示的電路接法．