Question

19．測定某電阻絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)
（1）實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測微器測量一種電阻值很大的電阻絲直徑，刻度位置如圖1所示，則電阻絲的直徑是0.0642cm．
 
（2）用多用電表的歐姆擋粗測這種電阻絲的阻值：
已知此電阻絲的阻值約為幾十千歐，下面給出了實(shí)驗(yàn)操作步驟
a．旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)S，使其尖端對準(zhǔn)交流500V擋，并拔出兩表筆
b．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆擋調(diào)零旋鈕使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，而后斷開兩表筆
c．將兩表筆分別連接到被測電阻絲的兩端，測出阻值后，斷開兩表筆
d．旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)S，使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋的某一擋位
合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序是：dbca（填寫相應(yīng)的字母）．旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)其尖端應(yīng)對準(zhǔn)的歐姆擋位是×1k；根據(jù)該擋位和表中指針?biāo)�示位置，電阻絲的阻值約為3.2×10⁴Ω．
（3）用電流表和電壓表較精確測定此電阻絲的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供下列可選用的器材：
電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約50kΩ）
電流表A₁（量程200μA，內(nèi)阻約200Ω）
電流表A₂（量程5mA，內(nèi)阻約20Ω）
電流表A₃（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
滑動變阻器R（最大阻值1kΩ）
電源E（電源電壓為4V）
開關(guān)S、導(dǎo)線
a．在所提供的電流表中應(yīng)選用A₁（填字母代號）；
b．在圖3虛線框中畫出測電阻的實(shí)驗(yàn)電路；
（4）分別用L、d、R_X表示電阻絲的長度、直徑和阻值，則電阻率表達(dá)式為ρ=$\frac{πiriumnt^{2}{R}_{X}}{4L}$．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器固定刻度最小分度為1mm，可動刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度讀出整毫米數(shù)包括半毫米數(shù)，由可動刻度讀出毫米的小數(shù)部分．
（2）明確多用電表的使用方法，掌握萬用表的讀數(shù)方法，即電阻的測量值=指針指示值×倍率．
（3）由$I=\frac{E}{R+r}$，求得電流值選擇電流表，根據(jù)電壓表、電流表與待測電阻阻值倍數(shù)關(guān)系，選擇電流表外接法，精確測定此電阻絲的阻值，要求測量值盡可能多，故采用分壓法．
（4）由電阻定律公式變形即可求得電阻率的表達(dá)式．

解答 解：（1）讀數(shù)為0.5mm+14.2×0.01mm=0.642mm=0.0642cm，
（2）使用多用電表測電阻時，首先要選擇檔位，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零；再進(jìn)行測量；測量完成后要斷開開關(guān)，將旋鈕打到OFF檔或交流電壓最高檔；故步驟為：dbca；
因電阻很大，故應(yīng)選擇×1k檔位；
多用電表的讀數(shù)方法為指針示數(shù)與檔位的乘積；故電阻的阻值R=32×1000Ω=32000Ω
（3）a、由$I=\frac{E}{R+r}$，得：I≈100uA，故電流表選A₁．b、精確測定此電阻絲的阻值，滑線變阻器用分壓，由$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}＜\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，電流表用內(nèi)接法；電路圖如圖所示 
（4）由$R=ρ\frac{L}{π（\frac1k4pzrs{2}）^{2}}$得
ρ=$\frac{π7b6wvpq^{2}{R}_{X}}{4L}$

故答案為：（1）0.0642
（2）dbca；×1k；3.2×10⁴
（3）a、A₁  b、如圖所示；
（4）$\frac{πlukjp9n^{2}{R}_{X}}{4L}$

點(diǎn)評 本題考查電阻率的測量實(shí)驗(yàn)，對于實(shí)驗(yàn)電路所用器材的要求能熟練掌握，明確各儀器正確讀數(shù)的方法；電表的內(nèi)外接法，變阻器的分壓與限流式的區(qū)別要弄清楚．