Question

18．某實驗小組在“測量某種金屬絲的電阻率”的實驗中
（1）用最小分度為1mm的米尺測量金屬絲的長度，圖（a）中箭頭所指位置是拉直的金屬絲接入電路的兩端在米尺上相對應的位置，測得金屬絲長度L為77.15cm，用螺旋測微器測量該金屬絲直徑的結果如圖（b）所示，該金屬絲的直徑d為0.700mm

A．電壓表V₁（量程3 V，內阻約為15KΩ） 
B．電壓表V₂（量程15 V，內阻約為75KΩ） 
C．電流表A₁（量程0.3 A，內阻約為0.5Ω） 
D．電流表A₂（量程30m A，內阻約為10Ω） 
E．變阻器R₁（0～10Ω，額定電流1 A） 
F．變阻器R₂（0～1000Ω，額定電流30m A）
G．電源E（電動勢為5V，內阻約為1Ω）
H．開關、導線若干 
（2）用多用電表粗略測量金屬絲的阻值，先把選擇開關旋到“×1”檔位，測量時指針偏轉如圖（c）所示，則該金屬絲的阻值R是14.0Ω
（3）接下來該同學采用“伏安法”較準確地測量該金屬絲的阻值R，實驗室提供器材如下：
①為了較準確測量該金屬絲的阻值R，要求各電表示數(shù)變化范圍較大，電壓表應選A，電流表應選C，滑動變阻器應選E（填器材前面的序號）
②在圖（d）方框中畫出實驗電路圖．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)mm刻度尺的讀數(shù)原則讀出長度L；螺旋測微器固定刻度示數(shù)與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器示數(shù)．
（2）讀出歐姆表示數(shù)，再乘以倍率得電阻值；
（3）依據(jù)電路的安全和測量的準確性來確定儀器的選取；
依據(jù)為了較準確測量該金屬絲的阻值R，要求各電表示數(shù)變化范圍較大，需要采用分壓式接法；由于電流表內阻與金屬絲電阻接近，故應用外接法．

解答 解：（1）長度為：L=78.20-1.05=77.15cm；
由圖甲所示螺旋測微器可知，其示數(shù)為0.5mm+20.0×0.01mm=0.700mm．
（2）讀數(shù)為14.0×1=14.0Ω；
（3）①電源電動勢為5V，15V量程的過大，3V略小，但是加上滑動變阻器的包含，可以控制電壓在3V以內，故電壓表選擇3V量程就行；
電路最大電流為：$I=\frac{5}{15}=\frac{1}{3}A$，故變阻器只有R₁（0～10Ω，額定電流1A）額定電流能承受，故變阻器選E，電流表選C．
②因題目要求各電表示數(shù)變化范圍較大，需要采用分壓式接法；由于電流表內阻與金屬絲電阻接近，故應用外接法．如圖：

故答案為：（1）77.16～77.19范圍內均可，0.700 （±0.001）；
（2）14.0（14.0±0.2Ω算對）；
（3）A，C，E．如圖：．

點評 該題的重點是對儀器的選取，原則是安全和測量的準確性，但是這個題卻選了一個不太安全的電壓表，原因是另一個量程太大，會造成很大誤差；而測量電路電壓又可以控制不超過小量程電壓表電壓，這種情況可以選小量程的，這個選取方法掌握比較困難，多練習一些就好了．