Question

10．某同學(xué)在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）為了精確地測(cè)出金屬絲的電阻，需用歐姆表對(duì)金屬絲的電阻粗測(cè)，用多用電表“×1”歐姆擋粗測(cè)其電阻示數(shù)如圖甲，則阻值為5Ω；
（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，從圖乙中可以讀出該金屬絲的直徑d=1.700mm．
（3）除刻度尺、電阻為R_x的金屬絲的電阻、螺旋測(cè)微器外，實(shí)驗(yàn)室還提供如下器材，為使測(cè)量盡量精確，電流表應(yīng)選A₁（選填“A₁”或“A₂”）、電壓表應(yīng)選V₂（選填“V₁”或“V₂”）．
電源E（電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻約為0.5Ω）
最大阻值為20Ω的滑動(dòng)變阻器R
電流表A₁（量程0.6A、內(nèi)阻約為2Ω）
電流表A₂（量程1A、內(nèi)阻約為1Ω）
電壓表V₁（量程15V、內(nèi)阻約為3 000Ω）
電壓表V₂（量程3.0V、內(nèi)阻約為1 000Ω）
開(kāi)關(guān)一只、導(dǎo)線若干
（4）在測(cè)量R_x阻值時(shí)，要求電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，并且多次測(cè)量，請(qǐng)?jiān)趫D丙中畫完整測(cè)量R_x阻值的電路圖．（圖中務(wù)必標(biāo)出選用的電表、電阻和滑動(dòng)變阻器的符號(hào)）．
（5）若用刻度尺測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑為d，電流表的讀數(shù)為I，電壓表的讀數(shù)為U，則該金屬絲的電阻率表達(dá)式為ρ=$\frac{πUgzrtms7^{2}}{4IL}$．（用L、d、I、U表示）

Answer 1

分析 （1）歐姆表指針示數(shù)與擋位的乘積是歐姆表示數(shù)．
（2）螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)．
（3）根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)選擇電壓表，根據(jù)電路最大電流選擇電流表．
（4）根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后作出電路圖．
（5）根據(jù)電阻定律與歐姆定律求出電阻率的表達(dá)式．

解答 解：（1）歐姆表選擇×1檔，由圖示表盤可知，待測(cè)電阻阻值為：5×1=5Ω；
（2）由圖示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為：1.5mm+20.0×0.01mm=1.700mm．
（3）電源電動(dòng)勢(shì)為3V，則電壓表選擇V₂，電路最大電流約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，則電流表選擇A₁．
（4）實(shí)驗(yàn)要求電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，并且多次測(cè)量，則電壓表采用分壓接法，由于電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻阻值，電流表采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：
（5）待測(cè)電子阻值：R=$\frac{U}{I}$，由電阻定律可知：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\frac833zs3b{2}）^{2}}$，則電阻率：ρ=$\frac{πUzj77ivp^{2}}{4IL}$；
故答案為：（1）5；（2）1.700；（3）A₁，V₂；（4）電路圖如圖所示；（5）$\frac{πU2kkhfmx^{2}}{4IL}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了歐姆表、螺旋測(cè)微器的讀數(shù)，考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等問(wèn)題；螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)，對(duì)螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)要注意估讀；要掌握常用器材的使用及讀數(shù)方法．