Question

4．用一段長為80cm的金屬絲做“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)．
（1）用多用表粗測(cè)電阻絲的電阻，每次換擋后，需重新歐姆調(diào)零，再進(jìn)行測(cè)量．如果表的指針偏轉(zhuǎn)角度過大，為了測(cè)量更準(zhǔn)確，應(yīng)將表的選擇開關(guān)撥至倍率�。ù蠡蛐。┑膿跷簧希疁y(cè)量結(jié)果如圖1所示，由此可知電阻絲電阻的測(cè)量值約為6Ω．
（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，結(jié)果如圖2所示，由此可知金屬絲直徑的測(cè)量結(jié)果為0.933～0.936mm．
（3）在用電壓表和電流表測(cè)金屬絲的電阻時(shí)，提供下列供選擇的器材：
A．直流電源（電動(dòng)勢(shì)約為4.5V，內(nèi)阻很小）
B．電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）
C．電壓表（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
D．電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）
E．電流表（量程0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω）
F．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～15Ω，最大允許電流1A）
G．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～200Ω，最大允許電流2A）
H．開關(guān)、導(dǎo)線．
要求有較高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)，在供選擇的器材中，電流表應(yīng)選擇D，電壓表應(yīng)選擇B，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇F．（填字母代號(hào)）
在該實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如3圖所示的四個(gè)電路．為了減小誤差，應(yīng)選取的電路是C．
（4）某位同學(xué)在一次測(cè)量時(shí)，電壓表、電流表的示數(shù)如圖4所示．由圖中電壓表、電流表的讀數(shù)可計(jì)算出金屬絲的電阻為6.09Ω．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆表的工作原理可知，每次換檔時(shí)需要重新調(diào)零，換完檔后測(cè)量不同電阻時(shí)不需要重新調(diào)零．
（2）螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度的示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)；
（3）關(guān)鍵是通過估算電路中的最大電流來選擇電流表量程；根據(jù)要求“測(cè)得多組數(shù)據(jù)”可知．變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器方便調(diào)節(jié)；
（4）根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$，結(jié)合電表讀數(shù)，即可求解．

解答 解：（1）歐姆表測(cè)電阻時(shí)每次換擋后要重新歐姆調(diào)零；指針偏轉(zhuǎn)（相對(duì)電流零刻度線）過大，說明被測(cè)電阻阻值較小，應(yīng)該改換較小倍率檔位；
電阻的阻值等于讀數(shù)乘以倍率，故表中讀數(shù)為：R=6×1=6Ω；
（2）由圖乙所示可知，螺旋測(cè)微器固定刻度示數(shù)為0.5mm，游標(biāo)尺示數(shù)為43.5×0.01mm=0.435mm，螺旋測(cè)微器示數(shù)為0.5mm+0.435mm=0.935mm；
（3）電源電壓為4.5V，為了準(zhǔn)確，我們采用分壓接法，控制電壓不超過3V，電壓表采用B選項(xiàng)；
根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的最大電流為：I_max=$\frac{E}{{R}_{x}}$=$\frac{4.5}{6}$A=0.75A，所以電流表應(yīng)選量程0～0.6A，即D選項(xiàng)；
由于要求“測(cè)得多組數(shù)據(jù)”，所以變阻器應(yīng)用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器，即F選項(xiàng)；
由于滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$＞$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$，所以電流表應(yīng)用外接法，即電路應(yīng)是分壓外接法，故電路圖應(yīng)選：C；
（4）由圖可知，電壓表讀數(shù)為2.8V，而電流表的讀數(shù)為0.46A，
根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8}{0.46}$=6.09Ω，
故答案為：（1）調(diào)零，大，6；（2）0.933～0.936；（3）D，B，F(xiàn)，c；（4）6.09．

點(diǎn)評(píng) 熟記歐姆表的改裝原理和使用方法以及表盤刻度的特點(diǎn)．在測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，首先要考慮安全，其次準(zhǔn)確，最后操作方便，連接實(shí)物圖時(shí)注意正負(fù)極不要接反．