Question

在“測定金屬導體電阻率”的實驗中，測量金屬絲直徑時，螺旋測微器的示數如圖所示，用米尺測量金屬絲的長度，用歐姆表粗略測量金屬絲的電阻約為5Ω．先用伏安法測出金屬絲的電阻，然后根據電阻定律計算出該金屬材料的電阻率．
（1）從圖中讀出金屬絲的直徑為

 

 mm；
（2）在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測的電阻絲外，還有如下供選擇的實驗器材；
直流電源：電動勢約4.5V，內阻很小；
電流表A₁：量程0～0.6A，內阻約為0.1Ω；
電流表A₂：量程0～3.0A，內阻約為0.05Ω；
電壓表V₁：量程0～3V，內阻約為3KΩ；
電壓表V₂：量程0～15V，內約為6KΩ；
滑線變阻器R₁：最大阻值5Ω；
滑線變阻器R₂：最大阻值100Ω；
開關、導線等．
在可選擇的器材中，電流表應該選用

 

；電壓表應該選用

 

；滑線變阻器應該選用

 

．
（3）根據所選的器材，畫出精確測量該電阻的實驗電路圖．

Answer 1

分析：（1）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數之和是螺旋測微器的示數；
（2）根據電源電動勢選擇電壓表，根據通過待測電阻的最大電流選擇電流表，在保證安全的前提下，為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器；
（3）為準確測量電阻阻值，應測多組實驗數據，滑動變阻器可以采用分壓接法，根據待測電阻與電表內阻間的關系確定電流表的接法，作出實驗電路圖．

解答：解：（1）由圖示螺旋測微器可知，固定刻度示數是0.5mm，可動刻度示數是：
14.0×0.01mm=0.140mm，則螺旋測微器示數是0.5mm+0.140mm=0.640mm；
（2）電源電動勢為4.5V，電壓可以選電壓表V₁：量程0～3V，內阻約為3KΩ；
電壓表量程是3V，通過待測電阻的最大電流約為I=

U

R

3V

5Ω

=0.6A，則電流表應選A₁：
量程0～0.6A，內阻約為0.1Ω；為保證電路安全方便實驗操作，滑動變阻器應選R₁：
最大阻值5Ω；
（3）為測多組實驗數據，滑動變阻器應采用分壓接法，

R

RA

=

5Ω

0.1Ω

=50，

RV

R

=

3000Ω

5Ω

=600，

RV

R

＞

R

RA

，電流表應采用外接法，實驗電路圖如圖所示．
故答案為：（1）0.640；（2）A₁，V₁，R₁；（3）電路圖如圖所示．

點評：選擇實驗器材時，要注意保證電路安全、注意所選實驗器材方便實驗操作；確定滑動變阻器的接法與電流表接法是正確設計實驗電路的關鍵．