Question

16．在做“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，若待測電阻絲的電阻約為5Ω，要求測量結果盡量準確，提供以下器材供選擇：
A．電池組（3V，內阻約1Ω）                      
B．電流表（0～3A，內阻0.0125Ω）
C．電流表（0～0.6A，內阻約0.125Ω）              
D．電壓表（0～3V，內阻4KΩ）
E．電壓表（0～15V，內阻15KΩ）                   
F．滑動變阻器（0～20Ω，允許最大電流1A）
G．滑動變阻器（0～2000Ω，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，應采用安培表外接法，測量值比真實值偏�。ㄟx填“大”或“小”）
（3）若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖，則讀數(shù)為0.900mm．
（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=$\frac{πR6161661^{2}}{4L}$．

Answer 1

分析 ①選電壓表和電流表的原則是：指針在$\frac{1}{3}$到$\frac{2}{3}$偏轉角度最好；選的滑動變阻器要便于操作．
②待測電阻的阻值與電流表差不多，故電流表的外接，從而判斷出測量值與真實值的關系；
③螺旋測微器的讀數(shù)方法：主尺+半毫米+轉筒；
④根據(jù)電阻的決定式求電阻率．

解答 解：①流過金屬絲的最大電流I_m=$\frac{E}{r+{R}_{x}}$=0.5 A，電池組電壓又是3 V，故電流表選C，電壓表選D；
由于待測電阻的電阻值比較小，滑動變阻器選總阻值小的便于調節(jié)，故選F；
另外電池組、導線、開關要選；
②因為$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$=40，$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$=800，故電流表選擇外接法，外接法測量值偏��；
③從螺旋測微器的主尺上可以看出，半毫米刻度線已經露出來，
因此主尺上應讀0.5 mm，螺旋上接近第40個刻度線，可以估讀40.0×0.01mm=0.400mm，
所以該金屬絲直徑應為0.5 mm+0.400 mm=0.900 mm．
④根據(jù)R=ρ$\frac{L}{S}$=$ρ\frac{4L}{π6661166^{2}}$，
解得：ρ=$\frac{πR6661116^{2}}{4L}$
故答案為：①ACDFH；②外，��；③0.900； ④$\frac{πR6166616^{2}}{4L}$．

點評 用伏安法測量電阻，首先要考慮安全，其次準確，最后操作方便．對于電流表的內外接法，可根據(jù)$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$與$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$的比較做出選擇，也可用試觸法．