Question

7．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，從實驗室找出以下供選擇的器材：
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）上述器材中，電流表應選C，電壓表應選D，滑動變阻器應選F（填寫器材前的字母）．電路應選乙，（填甲圖或乙圖）．

（2）若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖，則讀為0.900 mm．
（3）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=$\frac{πRt3sdf34^{2}}{4L}$．

Answer 1

分析 （1）關鍵電源的電壓選取電壓表，根據電壓表選取電流表，根據題目要求確定滑線變阻器的阻值選取變阻器．電路圖的設計注重電表的接法和滑線變阻的接法；
（2）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；
（3）根據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，電表讀數(shù)要達到半偏，則電壓表選D；由I=$\frac{E}{R+r}=\frac{3}{5+1}=0.5$A，可知電路中最大電流約為0.5 A，則電流表選C；為了使測量結果盡量準確，滑動變阻器采用限流接法，故電阻不能太大，選F，為了使測量結果盡量準確，滑動變阻器采用限流接法，由R_x＜$\sqrt{{R}_{A}{R}_{V}}$，電流表采用外接法，故電路選乙圖，
（2）由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：0.5mm+40.0×0.01mm=0.900mm；
（4）根據$R=ρ\frac{L}{S}$，其中S=$\frac{1}{4}πyk9ggny^{2}$，
得：ρ=$\frac{πRln9cjcn^{2}}{4L}$
故答案為：（1）C；D；F；乙；（2）0.900；（3）$\frac{πRkbzgjiu^{2}}{4L}$

點評 本題考查了實驗器材的選擇、設計實驗電路、電表讀數(shù)、螺旋測微器讀數(shù)，要掌握常用器材的使用及讀數(shù)方法，讀數(shù)時視線要與刻度線垂直；根據題意確定滑動變阻器與電流表的接法是正確設計實驗電路的關鍵．