Question

9．在做“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，若待測金屬絲的電阻約為5Ω，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，提供以下器材供選擇：
A．電池組（3V，內(nèi)阻約1Ω）
B．電流表（0-3A，內(nèi)阻約0.0125Ω）
C．電流表（0-0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）
D．電壓表（0-3V，內(nèi)阻約4KΩ）
E．電壓表（0-15V，內(nèi)阻約15KΩ）
F．滑動變阻器（0-2000Ω，允許最大電流0.3A）
G．滑動變阻器（0-20Ω，允許最大電流1A）
H．開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）實驗選擇的器材有CDGH（填寫儀器前字母代號）
（2）若用螺旋測微器測得金屬絲直徑d的讀數(shù)如圖1，則讀數(shù)為0.900mm；
（3）測電阻時，電流表、電壓表、待測金屬絲電阻在組成電路時，請在圖2虛線框內(nèi)畫出應(yīng)采用的實驗原理圖，且此原理圖使得待測金屬絲電阻的測量值比真實值偏小（選填：“大”或“小”）；
（4）若用L表示金屬絲長度，d表示直徑，測得電阻值為R，則計算金屬絲電阻率的表達式ρ=$\frac{πa4gtpl4^{2}R}{4L}$．

Answer 1

分析 （1）選電壓表和電流表的原則是：指針在$\frac{1}{3}$到$\frac{2}{3}$偏轉(zhuǎn)角度最好；選的滑動變阻器要便于操作．
（2）螺旋測微器的讀數(shù)方法：主尺+半毫米+轉(zhuǎn)筒；
（3）待測電阻的阻值與電流表差不多，故電流表的外接，從而判斷出測量值與真實值的關(guān)系；
（4）根據(jù)電阻的決定式求電阻率．

解答 解：（1）流過金屬絲的最大電流I_m=$\frac{E}{{R}_{x}+r}$=0.5 A，電池組電壓又是3 V，故電流表選C，電壓表選D；
由于待測電阻的電阻值比較小，滑動變阻器選總阻值小的便于調(diào)節(jié)，故選G；
另外導(dǎo)線、開關(guān)要選，
故選：CDGH；
（2）從螺旋測微器的主尺上可以看出，半毫米刻度線已經(jīng)露出來，
因此主尺上應(yīng)讀0.5 mm，螺旋上接近第40個刻度線，可以估讀40.0×0.01mm=0.400mm，
所以該金屬絲直徑應(yīng)為0.5 mm+0.400 mm=0.900 mm；
（3）因為$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$=40，$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$=800，故電流表選擇外接法，外接法測量值偏�。�
滑動變阻器最大阻值大于待測電阻阻值，滑動變阻器可以采用限流接法；
實驗電路圖如圖所示．

（4）根據(jù)R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{4L}{πlz9zxyi^{2}}$，解得：ρ=$\frac{π3d45ait^{2}R}{4L}$
故答案為：（1）CDGH；（2）0.900；（3）如上圖所示，��； （4）$\frac{π9fnytod^{2}R}{4L}$．

點評 用伏安法測量電阻，首先要考慮安全，其次準(zhǔn)確，最后操作方便．對于電流表的內(nèi)外接法，可根據(jù)$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$與$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$ 的比較做出選擇，也可用試觸法．