Question

5．在“測定金屬導(dǎo)體的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測金屬絲的電阻R_x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0～3V，內(nèi)阻約為15kΩ）
B．電壓表V₂（量程0～15V，內(nèi)阻約為75kΩ）
C．電流表A₁（量程0～3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）
D．電流表A₂（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為11Ω）
E．變阻器R₁（0～100Ω，0.6A）
F．變阻器R₂（0～2 000Ω，0.1A）
G．電池組E（電動(dòng)勢為3V，內(nèi)阻約為0.3Ω）
H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
（1）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有（填代號）ADEGH．
（2）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用圖1中乙（填甲或乙）為該實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，并按所選擇的電路原理圖把圖2中的實(shí)物圖用線連接起來．

（3）若用毫米刻度尺測得金屬絲長度為60.00cm，用螺旋測微器測得金屬絲的直徑（如圖3）及兩電表的示數(shù)如圖4所示，則金屬絲的直徑為0.635mm，電阻值為2.4Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源電動(dòng)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(dòng)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）由于電源的電動(dòng)勢為3 V，所以電壓表應(yīng)選A，被測電阻阻值約為5Ω，電路中的最大電流約為I=$\frac{E}{Rx}$=$\frac{3}{5}$A=0.6 A，電流表應(yīng)選D，根據(jù)變阻器允許通過的最大電流可知，變阻器應(yīng)選E，還要選用電池和開關(guān)，導(dǎo)線若干．故應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有：ADEGH．
（2）由于$\frac{RV}{Rx}$＞$\frac{Rx}{RA}$，應(yīng)采用電流表外接法，應(yīng)選乙所示電路，實(shí)物連接如下圖所示．

（3）從螺旋測微器可以讀出金屬絲的直徑為0.635 mm，從電壓表可以讀出電阻兩端電壓為1.20 V，從電流表可以讀出流過電阻的電流為0.50 A，被測電阻的阻值為：R_x=$\frac{Ux}{Ix}$=$\frac{1.20}{0.50}$Ω=2.4Ω．
答案：（1）ADEGH；（2）乙，如解析圖所示；（3）0.635，2.4

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．