Question

14．在“測定金屬的電阻率”的實驗中，所用金屬絲的電阻約為5Ω．用米尺測出金屬絲的長度L，用螺旋測微器測量金屬絲直徑d，用伏安法測出金屬絲的電阻R，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率．
（1）金屬絲粗細(xì)均勻（橫截面為圓形），用螺旋測微器測量其直徑d，結(jié)果如圖1所示，則d=4.689mm．
（2）實驗室備有兩節(jié)干電池、電建、導(dǎo)線若干及下列器材：
A．電壓表V（0～3V，內(nèi)阻約為10KΩ）
B．電流表A₁（0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）
C．電流表A₂（0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
D．滑動變阻器R₁ （0～20Ω，1A）
E．滑動變阻器R₂ （0～1000Ω，0.2A）
a．某同學(xué)進(jìn)行電阻測量時，為提高測量的精度，電流表應(yīng)選B，滑動變阻器應(yīng)選D．（填器材前對應(yīng)的序號）
b．該同學(xué)實驗時實物接線如圖2所示，請指出接線中的兩處錯誤：
錯誤1：③錯誤2：⑥（用接線序號表示）
（3）連線正確后，該同學(xué)實驗中測得的6組電流I、電壓U的值已在圖3中標(biāo)出，據(jù)此作出U-I圖線，求出電阻值R=6.0Ω （保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器固定刻度與可動刻度的示數(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；為便于實驗操作，在保證安全的情況下，滑動變阻器最大阻值應(yīng)小一些．
滑動變阻器的限流接法應(yīng)接一上一下兩個接線柱，根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法．
（3）把坐標(biāo)系中各點連接起來，得到U-I圖象，然后求出電阻阻值．

解答 解：（1）由圖1所示螺旋測微器可知，固定刻度是4.5mm，
可動刻度所示是18.9×0.01mm=0.189mm，
則螺旋測微器的示數(shù)是4.5mm+0.190mm=4.689mm；
（2）電源電動勢E=1.5V×2=3V，電路最大電流I=$\frac{E}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，
電流表可選B、0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω；
滑動變阻器D、滑動變阻器R₁ （0～20Ω，1A），能保證電路安全，且最大阻值較小，便于操作，滑動變阻器選D；
由圖2可知，滑動變阻器被接成了定值電阻，連線③錯誤；$\frac{{R}_{V}}{R}$=$\frac{10000Ω}{5Ω}$=2000，$\frac{R}{{R}_{A}}$=$\frac{5Ω}{0.5Ω}$=10，$\frac{{R}_{V}}{R}$＞$\frac{R}{{R}_{A}}$，
電流表應(yīng)采用外接法，由圖2可知，連線⑥錯誤；
（3）把坐標(biāo)紙上的各點連接起來，得到U-I圖象，圖象如圖所示：

由圖象可得：電阻R=$\frac{△U}{△I}$=6.0Ω；
故答案為：（1）4.689；（2）B；D；③；⑥；（3）如圖所示；6.0Ω．

點評 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)，螺旋測微器要估讀．滑動變阻器的限流接法要接一上一下兩接線柱，不能同時接上面或下面兩個接線柱．