Question

9．某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量一種合金絲的電阻率．

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑．為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊，如圖甲所示的部件B（填“A”、“B”、“C”或“D”）．從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為0.410mm．
（2）待測(cè)合金絲R_x的電阻約為5Ω．提供的儀器有：
A．電壓表（內(nèi)阻約為10kΩ，量程為3V）
B．電流表（內(nèi)阻約為3Ω，量程為0.6A）
C．電流表（內(nèi)阻約為0.1Ω，量程為3A）
D．滑動(dòng)變阻器（阻值為0～5Ω，額定電流為2A）
E．電源（電動(dòng)勢(shì)為5V，內(nèi)電阻為1Ω）
F．一個(gè)開關(guān)、若干導(dǎo)線
①測(cè)量時(shí)，電流表應(yīng)選B．（填序號(hào)）
②該同學(xué)根據(jù)以上儀器連接實(shí)驗(yàn)線路，為了較精確地測(cè)量，同時(shí)要求實(shí)驗(yàn)中電流表示數(shù)變化范圍盡量寬，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖乙中將電路補(bǔ)充完整．
③實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出合金絲的兩端電壓為U，電流強(qiáng)度為I，直徑為d，長度為L，則該合金絲的電阻率的表達(dá)式ρ=$\frac{πU42d1g07^{2}}{4IL}$（用所給符號(hào)表示）．

Answer 1

分析 （1）為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊固定螺釘B．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀，注意其精度是0.01mm．
（2）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(cè)電阻阻值倍數(shù)關(guān)系，選擇電流表外接法，精確測(cè)定此電阻絲的阻值，要求測(cè)量值盡可能多，故采用分壓法．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）為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊固定螺釘B．
螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為0mm，可動(dòng)刻度的讀數(shù)為：0.01mm×41.0=0.410mm，故合金絲的直徑為 d=0.410mm．
（2）①電路最大電流約為$I=\frac{E}{R+r}$=$\frac{5}{5+1}$=0.83A，為準(zhǔn)確測(cè)量，電流表應(yīng)選B；
②為擴(kuò)大電流表示數(shù)變化范圍，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，電路圖如圖所示：
③根據(jù)R_x=$\frac{U}{I}$=$ρ\frac{L}{S}$，其中S=$\frac{1}{4}πdzkeywb^{2}$，
解得：ρ=$\frac{πUdyuu3st^{2}}{4IL}$，
故答案為：（1）B，0.410；（2）①B；②如圖所示；③$\frac{{πU{d^2}}}{4IL}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、連接電路圖、實(shí)驗(yàn)誤差分析等問題；滑動(dòng)變阻器采用限流接法時(shí)，電壓、電流變化范圍較小，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法時(shí)，電流、電壓變化范圍大．