Question

從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來(lái)測(cè)量“金屬絲的電阻率”．要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的測(cè)量精度，并能得到多組數(shù)據(jù)．
金屬絲（L）    長(zhǎng)度為L(zhǎng)0     直徑為D
電流表（A₁）   量程10mA     內(nèi)阻r1=40Ω
電流表（A₂）   量程500μA    內(nèi)阻r2=750Ω
電壓表（V）    量程10V      內(nèi)阻10kΩ
電阻（R₁）     阻值為100Ω   起保護(hù)作用
滑動(dòng)變阻器（R₂）總阻值約20Ω
電池（E）     電動(dòng)勢(shì)1.5V     內(nèi)阻很小
開(kāi)關(guān)（S）及導(dǎo)線若干
（1）在下列方框中畫(huà)出電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)．
（2）若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組數(shù)據(jù)計(jì)算電阻率ρ，則所用的表達(dá)式ρ=______，式中各符號(hào)的意義是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）由于沒(méi)有提供電壓表，因此需要將小量程的電流表改裝為電壓表，由于金屬絲電阻很大，而且要求多測(cè)數(shù)據(jù)，因此滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，測(cè)量出金屬絲的電阻，根據(jù)電阻定律便可求出待測(cè)金屬電阻率大小．
解答：解：（1）由于沒(méi)有提供電壓表，因此需要將小量程的電流表改裝為電壓表，將A₂與R₁并聯(lián)，改裝為電壓表，具體電路如圖所示：
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，讀出A₁、A₂的示數(shù)分別為I₁、I₂，則有：
電阻絲兩端的電壓為：U=I₂（R₁+r₂）-r₁I₁    ①
根據(jù)電阻定律有：   ②
金屬絲的橫截面積為：    ③
聯(lián)立①②③解得：
I₁為A₁的讀數(shù)，I₂為A₂的讀數(shù)，r₁為A₁的內(nèi)阻，r₂為A₂的內(nèi)阻，L為金屬絲的長(zhǎng)度，D為金屬絲的直徑  
故答案為：（1）如圖所示；
（2）；I₁為A₁的讀數(shù)，I₂為A₂的讀數(shù)，r₁為A₁的內(nèi)阻，r₂為A₂的內(nèi)阻，L為金屬絲的長(zhǎng)度，D為金屬絲的直徑．
點(diǎn)評(píng)：明確伏安法測(cè)電阻的原理，正確選擇滑動(dòng)變阻器的接法，熟練應(yīng)用電阻定律，是解答這類問(wèn)題的關(guān)鍵．