Question

7．在“測定金屬導(dǎo)線的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測導(dǎo)線的電阻Rx約為5Ω，實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材：
A．電壓表V₁（量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ）
B．電壓表V₂（量程15V，內(nèi)阻約為75kΩ）
C．電流表A₁（量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）
D．電流表A₂（量程0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）
E．變阻器R₁（0～100Ω，0.3A）
F．變阻器R₂（0～2000Ω，0.1A）
G．電池組E（電動勢為3V，內(nèi)阻約為0.3Ω）
H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
（1）為提高實(shí)驗(yàn)精確度，減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的電壓表為A，電流表為D，變阻器E（天器材前面的字母代號）；

（2）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用乙（選填甲或乙）圖為該實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，請按所選取的電路原理圖在圖丁所示的實(shí)物圖上用畫筆線代替導(dǎo)線連接好（要求連線不得交叉）．
（3）若用刻度尺測得金屬導(dǎo)線長度為60.00cm，用螺旋測微計(jì)測得的導(dǎo)線直徑及兩電表的示數(shù)如圖丙所示，則該導(dǎo)線的直徑為0.637mm，丙電表的讀數(shù)分別如圖戊所示，該金屬絲的電阻是2.4Ω，電阻率是1.27×10^-6Ω•m．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，由歐姆定律求出電路最大電流，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器．
（2）根據(jù)待測電阻阻值與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表采用內(nèi)接法還是外接法，然后選擇實(shí)驗(yàn)電路．
（3）由圖示電表讀出其示數(shù)，應(yīng)用歐姆定律求出電阻阻值，由電阻定律求出電阻率．

解答 解：（1）電源電動勢為3V，電壓表可選：A、電壓表V₁（量程3V，內(nèi)阻約為15KΩ），電路最大電流約為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6AA，電流表可選：D．電流表A₂（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω）；為保證安全方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)選：E、變阻器R₁（0～100Ω，0.3A）；
（2）待測電阻阻值約為5Ω，電壓表內(nèi)阻約為15kΩ，電流表內(nèi)阻約為1Ω，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻阻值，電流表應(yīng)選擇外接法，因此實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選圖乙所示電路，根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示：

（3）由圖示螺旋測微器可知，導(dǎo)線的直徑d=0.5mm+13.7×0.01mm=0.637mm；由圖示電壓表可知，其量程為3V，分度值為0.1V，所示為1.2V，由圖示電流表可知，其量程為0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.5A，電阻阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.2V}{0.5A}$=2.4Ω；
導(dǎo)線電阻：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\fracjjtpnpx{2}）^{2}}$，
電阻率為：ρ=$\frac{πRjxxfnx5^{2}}{4L}$=$\frac{3.14×2.4×（0.637×1{0}^{-3}）^{2}}{4×0.60}$≈1.27×10^-6Ω•m；
故答案為：（1）A；D；E；（2）乙；如圖所示；（3）0.637；2.4；1.27×10^-6．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選取、實(shí)驗(yàn)電路的選擇、連接實(shí)物電路圖；要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選取原則：安全性原則、精確性原則、方便實(shí)驗(yàn)操作；確定電流表的接法是正確解題的關(guān)鍵．