Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組的一同學(xué)想測(cè)量一下某電阻絲的電阻率，實(shí)驗(yàn)室供選擇的器材如下：

A.量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω的電流表

B.量程3A，內(nèi)阻約0.01Ω的電流表

C.量程0.6A，內(nèi)阻0.5Ω的電流表

D.量程15V，內(nèi)阻約30kΩ的電壓表

E.阻值為0~1kΩ，額定電流為0.5A的滑動(dòng)變阻器

F.阻值為0~10Ω，額定電流為1A的滑動(dòng)變阻器

G.阻值為0~99.9Ω的電阻箱

H.電動(dòng)勢(shì)為3V的電池

I.開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干

（1）如圖甲是他先用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑的示意圖，則該電阻絲的直徑D=____mm，用多用電表粗測(cè)了該電阻絲的電阻如圖乙所示，則多用電表的讀數(shù)為____Ω；

（2）該同學(xué)想用伏安法精確測(cè)量該電阻絲的電阻，他檢查了一下所給器材，發(fā)現(xiàn)所給電壓表不能用，就用電流表改裝一電壓表，你認(rèn)為所給電壓表不能用的理由是____；如果要改裝成量程為3V的電壓表，需要串聯(lián)的電阻R=____Ω；如果他選好器材后設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，電流表他應(yīng)選用_____；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_____；

（3）該同學(xué)連好電路后，測(cè)出該電阻絲的長(zhǎng)度為L，直徑為D，然后改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭的位置讀出兩個(gè)電流表和電阻箱的若干數(shù)據(jù)，其中電流表A1、A2的讀數(shù)分別用I1、I2來(lái)表示，從而測(cè)出該電阻絲的電阻率ρ，則ρ的表達(dá)式是___；(用所有測(cè)量的物理量的字母表示)

（4）如果要求電流表A2的讀數(shù)從零開(kāi)始，請(qǐng)你根據(jù)上圖將電路添加一條線改畫在電路圖上。（__________）

Answer 1

【答案】2.000 5.0 因?yàn)殡娫措妱?dòng)勢(shì)只有3V，所給電壓表量程太大 4.5 A、C F

【解析】

（1）[1]根據(jù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)為2.000mm。

[2]從圖上可以看出選擇開(kāi)關(guān)放在了“×1擋”，根據(jù)讀數(shù)規(guī)則讀出電阻為5.0Ω。

（2）[3]因?yàn)殡娫措妱?dòng)勢(shì)只有3V，所給電壓表量程太大。

[4]改裝成量程為3V的電壓表，選用電流表A改裝，需要串聯(lián)的電阻

R=Ω=4.5Ω

[5]由于所求電阻絲的電阻約為5Ω，兩端的電壓不超過(guò)3V，電流不超過(guò)0.6A，為求電表讀數(shù)準(zhǔn)確，量程不能過(guò)大，所以電流表選A和C。

[6]阻值為0~1kΩ，額定電流為0.5A的滑動(dòng)變阻器阻值太大，為方便調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用F。

（3）[7]根據(jù)電阻定律和歐姆定律，有

因此ρ的表達(dá)式是

（4）[8]因?yàn)橐�求電壓表讀數(shù)從零開(kāi)始，所以用分壓式接法，又電壓表的內(nèi)阻比待測(cè)電阻大的多，故采用電流表外接法，故完整的電路圖如圖所示