Question

8．為了測量一阻值約為12Ω的金屬絲的電阻率，需要進行以下測量．
（1）用螺旋測微器測得導線的直徑如甲圖所示，其讀數(shù)是d為0.700mm．

（2）采用伏安法精確測定該金屬絲的電阻，其電路圖如圖乙所示．要求電壓、電流測量范圍盡可能大一些，下列器材中電流表應選用的是（填選項代號，下同）C，電壓表應選用的是E，滑動變阻器應選用的是F．
A．電池組E（6V，內(nèi)阻很小）
B．電流表A₁（0～3A，內(nèi)阻0.0125Ω）
C．電流表A₂（0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω）
D．電壓表V₁（0～3V，內(nèi)阻3kΩ）
E．電壓表V₂（0～6V，內(nèi)阻6kΩ）
F．滑動變阻器R₁（0～5Ω，2A）
G．滑動變阻器R₂（0～1000Ω，1A）
H．電鍵、導線
（3）要計算出電阻率的大小，還需測量的物理量（及符號）是電阻絲的長度L．
（4）若用伏安法測得金屬絲的電阻為R，用上述實驗過程測量出來的物理量推導出該金屬絲的電阻率表達式為：ρ=$\frac{πvfdbvvp^{2}R}{4L}$．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上半刻度讀數(shù)再加可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀；
（2）估算出最大電流，然后根據(jù)安全要求選擇電壓表和電流表的量程，滑動變阻器選擇小電阻，采用分壓式接法；
（3、4）根據(jù)歐姆定律和電阻定律列式后聯(lián)立求解．

解答 解：（1）固定刻度讀數(shù)為0.5mm；可動刻度讀數(shù)為：20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋測微器示數(shù)為0.5mm+0.200mm=0.700mm．
（2）電源電動勢是6V，電壓表選：電壓表V₂（0～6V，內(nèi)阻3kΩ），即E，
電路最大電流I=$\frac{E}{R}$=$\frac{6}{12}$=0.5A，
則電流表可選：A₂（0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω），即C，
電壓從零開始，滑動變阻器應采用分壓接法，滑動變阻器的范圍應與電阻值差不多，方便調(diào)節(jié)，所以滑動變阻器選R₁，即F；
（3）根據(jù)電阻定律可知：R=ρ$\frac{L}{S}$，要計算出電阻率的大小，還需測量的物理量（及符號）是電阻絲的長度L；
（4）根據(jù)電阻定律可知：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\frac1b3btp7{2}）^{2}}$，解得：ρ=$\frac{πlbj5hpr^{2}R}{4L}$；
故答案為：（1）0.700；（2）C，E，F(xiàn)；（3）電阻絲的長度L；（4）$\frac{πjnl1jvn^{2}R}{4L}$．

點評 設計實驗電路時，要注意滑動變阻器與電流表的接法；若滑動變阻器采用限流式時能限住電流，則應用限流式，因為限流式操作方便且節(jié)能．因本題中電流表和電壓表內(nèi)阻一定，可以精確測量待測電阻值，此時無所謂電流表內(nèi)外接法選擇了．