Question

10．某興趣小組在做“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，通過粗測電阻絲的電阻約為5Ω，為了使測量結果盡量準確，從實驗室找到以下供選擇的器材：
A．電池組（3V，內阻約1Ω）
B．電流表A₁（0～3A，內阻0.012 5Ω）
C．電流表A₂（0～0.6A，內阻約0.125Ω）
D．電壓表V₁（0～3V，內阻4kΩ）
E．電壓表V₂（0～15V，內阻15kΩ）
F．滑動變阻器R₁（0～20Ω，允許最大電流1A）
G．滑動變阻器R₂（0～2 000Ω，允許最大電流0.3A）
H．開關、導線若干
（1）實驗時應從上述器材中選用ACDFH（填寫儀器前字母代號）．
（2）測電阻時，電流表、電壓表、待測電阻R_x在組成測量電路時，應采用電流表外接法，將設計的電路圖畫在圖1方框內．
（3）若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖2，則讀數(shù)為0.900 mm．
（4）若用L表示金屬絲的長度，d表示直徑，測得電阻為R，請寫出計算金屬絲電阻率的表達式ρ=$\frac{πRzrhh3jz^{2}}{4L}$．

Answer 1

分析 （1）關鍵電源的電壓選取電壓表，根據(jù)電壓表選取電流表，根據(jù)題目要求確定滑線變阻器的阻值選取變阻器．
（2）電路圖的設計注重電表的接法和滑線變阻的接法．
（3）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．
（4）根據(jù)電阻定律的公式推導電阻率的表達式．

解答 解：（1）由于電源電動勢為3 V，則電壓表選D；由I=$\frac{E}{R+r}$可知電路中最大電流約為0.5 A，則電流表選C；滑動變阻器采用限流接法，故電阻不能太大，選F；
本實驗所選器材為：ACDFH．
（2）由于$\frac{RA}{Rx}$＞$\frac{Rx}{RV}$，故電流表采用外接法；設計的電路如右圖所示．

（3）由圖可以看出螺旋測微器固定刻度值為0.5 mm，
可動刻度為40×0.01 mm，則讀數(shù)為：0.900 mm．
（4）由R=ρ$\frac{L}{S}$及S=π$（\fracvhzxr3d{2}）^{2}$可解得：ρ=$\frac{πRdbldphj^{2}}{4L}$．
故答案為：（1）ACDFH；（2）外，見右圖； 
（3）0.900；（4）$\frac{πRdzxt5lf^{2}}{4L}$．

點評 電學實驗中重點注意電表接法和滑線變阻器的連接方法，再加儀器的選擇．