Question

（2010?鹽池縣模擬）在做“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，若待測電阻的絲的電阻約為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0.0125Ω）
C．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）
D．電壓表（0～3V，內(nèi)阻4KΩ）
E．電壓表（0～15V，內(nèi)阻15KΩ）
F．滑動變阻器（0～20Ω，允許最大電流1A）
G．滑動變阻器（0～2000Ω，允許最大電流0.3A）
H．開關(guān)、導(dǎo)線若干
（1）實(shí)驗(yàn)時應(yīng)從上述器材中選用

ACDFH

（填寫儀器前字母代號）．
（2）測電阻時，電流表、電壓表、待測電阻R_x在組成測量電路時，應(yīng)采用安培表

外

接法，測量值比真實(shí)值偏

小

（選填“大”或“小”）．
（3）若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖，
則讀數(shù)為

0.900

mm．
（4）若用L表示金屬絲的長度，d表示直徑，測得電阻為R，請寫出計算金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ=

πRd2

4L

．

Answer 1

分析：（1）選電壓表和電流表的原則是：在不超出量程的前提下，指針偏角越大越好；選的滑動變阻器要便于操作．
（2）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(shí)值的關(guān)系；
（3）螺旋測微器的讀數(shù)方法：主尺+半毫米+轉(zhuǎn)筒（4）根據(jù)電阻的決定式求電阻率．

解答：解：（1）①電池組A必選，由于電動勢是3 V，用3 V量程的電壓表D；因?yàn)殡娮杞z的電阻大約為5Ω，如果把3 V的電動勢全加在電阻絲上，電流才是0.6 A，因此用量程是0.6 A的電流表C；此題中金屬絲的電阻大約為5Ω，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選10Ω的滑動變阻器F，還有連接電路必要的導(dǎo)線開關(guān)H，所以實(shí)驗(yàn)器材選用ACDFH；
（2）由于

Rx

RA

=

5

0.125

=40比

RV

Rx

=

4×103

5

=800小，說明待測電阻為小電阻，應(yīng)采用外接法；由于電壓表的分流作用，電流測量值偏大，故電阻測量值比真實(shí)值偏��；
（3）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．
（4）根據(jù)R=ρ

l

s

可得ρ=

Rs

l

=

Rπ( d 2 )2

l

=

πd2R

4l

答案（1）ACDFH，（2）外、小，（3）0.900，（4）

πd2R

4l

．

點(diǎn)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)

Rx

RA

與

RV

Rx

的比較做出選擇，也可用試觸法．