Question

【題目】某同學(xué)要測(cè)量一較粗金屬絲的電阻率，他用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖甲所示，由圖可知其直徑為mm，為精確測(cè)量金屬絲的電阻，實(shí)驗(yàn)老師提供了以下實(shí)驗(yàn)器材：
A．金屬絲Rx（約300Ω）
B．電池組（6V，0.05Ω）
C．電流表A1（30mA，內(nèi)阻約10Ω）
D．電流表A2（3A，內(nèi)阻約0.1Ω）
E．電壓表V（6V，內(nèi)阻RV=3kΩ）
F．滑動(dòng)變阻器R1（2kΩ，0.8A）
G．滑動(dòng)變阻器R2（50Ω，2A）
H．開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干
⑴該同學(xué)根據(jù)所給器材的特點(diǎn)，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)要求通過(guò)金屬絲的電流從零開始增加，則電流表應(yīng)選擇 ， 滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇 ． （填器材前的字母標(biāo)號(hào)）
⑵如圖乙所示，該同學(xué)只連接了部分導(dǎo)線，請(qǐng)你幫助他完成實(shí)驗(yàn)電路的連接 ．
⑶該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到電壓表的讀數(shù)U、電流表的讀數(shù)I、電阻絲的長(zhǎng)度L和直徑D，則用測(cè)量和已知量表示Rx= ， 金屬絲電阻率的表達(dá)式為ρ= ．

Answer 1

【答案】4.200；C；G；；；
【解析】解：由圖甲所示可知，螺旋測(cè)微器示數(shù)為：4.0mm+20.0×0.01mm=4.200mm；（1）通過(guò)電阻電阻的最大電流約為：I= = ≈0.020A=20mA，電流表應(yīng)選擇C；通過(guò)金屬絲的電流從零開始增加，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇最大阻值較小的G．（2）通過(guò)金屬絲的電流從零開始增加，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；待測(cè)金屬絲電阻約為：300Ω，電流表內(nèi)阻約為：10Ω，電壓表內(nèi)阻為3kΩ，由于電壓表內(nèi)阻已知，可以求出通過(guò)電壓表的電流，電流表可以采用外接法，電路圖如圖所示：

；（3）由歐姆定律可知，電阻絲的阻值：Rx= ，由電阻定律可知：Rx=ρ =ρ ，則電阻率：ρ= ；

故答案為：（1）4.200；（1）C；G；（2）電路圖如圖所示；（3） ； ．

（1）螺旋測(cè)微器，又叫千分尺，當(dāng)以毫米作單位時(shí)小數(shù)點(diǎn)后保留三位有效數(shù)字。根據(jù)螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的安全性及精確性結(jié)合電路最大電流選擇電流表，為方便實(shí)驗(yàn)操作，在保證安全的前提下要選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
（3）根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器限流與分壓以及電流表的內(nèi)接外接法，然后連接實(shí)物電路圖．
（4）應(yīng)用歐姆定律與電阻定律，聯(lián)立求出電阻與電阻率．