Question

（2008?煙臺(tái)一模）從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來測(cè)量“金屬絲的電阻率”．要求方法簡捷，有盡可能高的測(cè)量精度，并能得到多組數(shù)據(jù)．
金屬絲（L）  長度為L₀ 直徑為D    電阻10Ω左右
電流表（A₁） 量程30mA  內(nèi)阻r₁=40Ω
電流表（A₂） 電程2mA   內(nèi)阻r₁=100Ω
電阻（R₁）   阻值為1kΩ
滑動(dòng)變阻器（R₂）  總阻值約20Ω
電池（E）電動(dòng)勢(shì)1.5V  內(nèi)阻很小
開關(guān)（S）
導(dǎo)線若干
（1）在方框中畫出電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)．
（2）若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組數(shù)據(jù)計(jì)算電阻率ρ，則ρ=

5πD2(55I2-2I1)

I1L0

；

，式中各未知符號(hào)的物理意義是

其中I₁為A₁的讀數(shù)，I₂為A₂的讀數(shù)．

．

Answer 1

分析：（1）由于沒有提供電壓表，因此需要將小量程的電流表改裝為電壓表，由于金屬絲電阻很大，而且要求多測(cè)數(shù)據(jù)，因此滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，測(cè)量出金屬絲的電阻，根據(jù)電阻定律便可求出待測(cè)金屬電阻率大�。�

解答：解：（1）將A₂與R₁并聯(lián)，改裝為電壓表，具體電路如圖所示：

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，讀出A₁、A₂的示數(shù)分別為I₁、I₂，則有：
電阻絲兩端的電壓為：U=I₂（R₁+r₂）-r₁I₁    ①
根據(jù)電阻定律有：ρ=

RS

L

    ②
金屬絲的橫截面積為：S=

πD2

4

    ③
聯(lián)立①②③解得：ρ=

5πD2(55I2-2I1)

I1L0

．
故答案為：

5πD2(55I2-2I1)

I1L0

；其中I₁為A₁的讀數(shù)，I₂為A₂的讀數(shù)．

點(diǎn)評(píng)：明確伏安法測(cè)電阻的原理，正確選擇滑動(dòng)變阻器的接法，熟練應(yīng)用電阻定律，是解答這類問題的關(guān)鍵．