Question

19．在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖1所示，用米尺測得金屬絲的長度l=1.000m．金屬絲的電阻大約為5.0Ω，先用伏安法測出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬絲的電阻率．

（1）從圖1中讀出金屬絲的直徑為3.372mm．
（2）在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測金屬絲外，還有以下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材．
A．直流電源：電動勢約4.5V，內(nèi)阻很��；
B．直流電壓表V：量程0～3V，內(nèi)阻3kΩ；
C．直流電流表A₁：量程0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω；
D．直流電流表A₂：量程0～3.0A，內(nèi)阻0.025Ω；
E．滑動變阻器R₁：最大阻值10Ω；
F．滑動變阻器R₂：最大阻值50Ω；
G．開關(guān)、導(dǎo)線若干．
在可供選擇的器材中，應(yīng)該選用的電流表是A₁，應(yīng)該選用的滑動變阻器是R₁．
（3）根據(jù)所選的器材和實(shí)驗(yàn)電路圖（如圖2甲圖所示），用筆畫線代替導(dǎo)線將圖2乙圖中的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)．
（2）根據(jù)電路最大電流選擇電流表，在保證安全的前提下，滑動變阻器最大阻值越小，越方便實(shí)驗(yàn)操作．
（3）根據(jù)待測電阻阻值與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表的接法，根據(jù)滑動變阻器最大阻值與待測電阻阻值間的關(guān)系確定滑動變阻器的接法，然后作出電路圖．

解答 解：（1）由圖示螺旋測微器可知，固定刻度是3.0mm，可動刻度是37.2×0.01mm=0.372mm，螺旋測微器的示數(shù)，即金屬絲直接d=3.0mm+0.372mm=3.372mm；
（2）電壓表量程是3V，電阻兩端最大電壓U=3V，電路最大電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{5}$=0.6A，電路最大電流為3A的四分之一，用量程為3A的電流表讀數(shù)誤差太大，因此電流表應(yīng)選C．電流表A₁：量程0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω；兩個滑動變阻器都可以保證電路安全，為方便實(shí)驗(yàn)操作，
應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器E、滑動變阻器R₁：最大阻值10Ω；
（3）根據(jù)電路圖，結(jié)合電表量程，及電表的正負(fù)極，實(shí)物圖如圖所示：
故答案為：（1）3.372±0.001； （2）A₁，R ₁；（3）如上圖所示：

點(diǎn)評 螺旋測微器示數(shù)等于固定刻度與可動刻度示數(shù)之和，對螺旋測微器讀數(shù)時要注意估讀；
實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路圖是本題的難點(diǎn)，要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選取原則，并掌握由電路圖連接實(shí)物圖的要求．