Question

8．為了測(cè)量一阻值約為12Ω的金屬絲的電阻率，需要進(jìn)行以下測(cè)量．
（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)得導(dǎo)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(cè)定該金屬絲的電阻，其電路圖如圖乙所示．要求電壓、電流測(cè)量范圍盡可能大一些，下列器材中電流表應(yīng)選用的是（填選項(xiàng)代號(hào)，下同）C，電壓表應(yīng)選用的是E，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用的是F．
A．電池組E（6V，內(nèi)阻很�。�
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(dòng)變阻器R₁（0～5Ω，2A）
G．滑動(dòng)變阻器R₂（0～1000Ω，1A）
H．電鍵、導(dǎo)線
（3）要計(jì)算出電阻率的大小，還需測(cè)量的物理量（及符號(hào)）是電阻絲的長(zhǎng)度L．
（4）若用伏安法測(cè)得金屬絲的電阻為R，用上述實(shí)驗(yàn)過程測(cè)量出來的物理量推導(dǎo)出該金屬絲的電阻率表達(dá)式為：ρ=$\frac{πu744tzz^{2}R}{4L}$．

Answer 1

分析 （1）螺旋測(cè)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(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)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(dòng)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(dòng)刻度讀數(shù)為：20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋測(cè)微器示數(shù)為0.5mm+0.200mm=0.700mm．
（2）電源電動(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，滑動(dòng)變阻器的范圍應(yīng)與電阻值差不多，方便調(diào)節(jié)，所以滑動(dòng)變阻器選R₁，即F；
（3）根據(jù)電阻定律可知：R=ρ$\frac{L}{S}$，要計(jì)算出電阻率的大小，還需測(cè)量的物理量（及符號(hào)）是電阻絲的長(zhǎng)度L；
（4）根據(jù)電阻定律可知：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\fracdjnjhvu{2}）^{2}}$，解得：ρ=$\frac{πntgvifv^{2}R}{4L}$；
故答案為：（1）0.700；（2）C，E，F(xiàn)；（3）電阻絲的長(zhǎng)度L；（4）$\frac{πwnimsyw^{2}R}{4L}$．

點(diǎn)評(píng) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路時(shí)，要注意滑動(dòng)變阻器與電流表的接法；若滑動(dòng)變阻器采用限流式時(shí)能限住電流，則應(yīng)用限流式，因?yàn)橄蘖魇讲僮鞣奖闱夜?jié)能．因本題中電流表和電壓表內(nèi)阻一定，可以精確測(cè)量待測(cè)電阻值，此時(shí)無所謂電流表內(nèi)外接法選擇了．