Question

2．在“測定金屬導(dǎo)體電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，測量金屬絲直徑時(shí)，螺旋測微器的示數(shù)如圖1所示，用米尺測量金屬絲的長度，用歐姆表粗略測量金屬絲的電阻約為5Ω．先用伏安法測出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率．
（1）從圖中讀出金屬絲的直徑為0.640 mm；
（2）在用伏安法測定金屬絲的電阻時(shí)，除被測的電阻絲外，還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材；
直流電源：電動(dòng)勢約4.5V，內(nèi)阻很��；
電流表A₁：量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω；
電流表A₂：量程0～3.0A，內(nèi)阻約為0.05Ω；
電壓表V₁：量程0～3V，內(nèi)阻約為3KΩ；
電壓表V₂：量程0～15V，內(nèi)約為6KΩ；
滑線變阻器R₁：最大阻值10Ω；
滑線變阻器R₂：最大阻值100Ω；
開關(guān)、導(dǎo)線等．
在可選擇的器材中，電流表應(yīng)該選用A₁；電壓表應(yīng)該選用V₁；滑線變阻器應(yīng)該選用R₁．
（3）在如圖2所示虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；
（2）根據(jù)電源電動(dòng)勢選擇電壓表，根據(jù)通過待測電阻的最大電流選擇電流表，在保證安全的前提下，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；
（3）為準(zhǔn)確測量電阻阻值，應(yīng)測多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器可以采用分壓接法，根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表的接法，作出實(shí)驗(yàn)電路圖．

解答 解：（1）由圖示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)是0.5mm，可動(dòng)刻度示數(shù)是：
14.0×0.01mm=0.140mm，則螺旋測微器示數(shù)是0.5mm+0.140mm=0.640mm；
（2）電源電動(dòng)勢為4.5V，電壓可以選電壓表V₁：量程0～3V，內(nèi)阻約為3KΩ；
電壓表量程是3V，通過待測電阻的最大電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{5}$=0.6A，則電流表應(yīng)選A₁：
量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω；為保證電路安全方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₁：最大阻值5Ω；
（3）為測多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，$\frac{R}{{R}_{A}}$=$\frac{5}{0.1}$=50，$\frac{{R}_{V}}{R}$=$\frac{3000}{5}$=600，$\frac{{R}_{V}}{R}$$＞\frac{R}{{R}_{A}}$，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．
故答案為：（1）0.640；（2）A₁，V₁，R₁；（3）電路圖如圖所示．

點(diǎn)評 本題考查伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，要注意保證電路安全、注意所選實(shí)驗(yàn)器材方便實(shí)驗(yàn)操作；確定滑動(dòng)變阻器的接法與電流表接法是正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵．