Question

10．在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，待測電阻絲阻值約為5Ω
（1）用螺旋測微器測量電阻絲的直徑d．其中一次測量結(jié)果如圖所示，圖中讀數(shù)為d=0.855mm．
（2）為了測量電阻絲的電阻R，除了導線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：
A．電壓表V，量程3V，內(nèi)阻約3kΩ
B．電流表A₁，量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω
C．電流表A₂，量程100μA，阻約2000Ω
D．滑動變阻器R₁，0-1750Ω額定電流0.3A
E．滑動變阻器R₂，0-5Ω，額定電流IA
F．電源E（電動勢為3V，內(nèi)阻約為1.2Ω）
為了調(diào)節(jié)方便，測量準確，實驗中應選用電流表B，滑動變阻器E．
（3）用測量的物理量表示計算材料電阻率的表達式是P=$ρ=\frac{{πU{d^2}}}{4IL}$（已用刻度尺測量出接入電路中的金屬導線的有效長度為L）．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)．
（2）根據(jù)電壓表量程選擇電源，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，在保證電路安全的前提下，應選最大阻值較小的滑動變阻器．
（3）根據(jù)電阻定律求出電阻率的表達式．

解答 解：（1）由圖示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)為0.5mm，可動刻度示數(shù)為35.5×0.01mm=0.355mm，螺旋測微器示數(shù)為0.5mm+0.355mm=0.855mm．
（2）電壓表量程是3V，電源應選E₂（電動勢為3V，內(nèi)阻約為1.2Ω），電路最大電流約為I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{3}{4+1.2}$≈0.58A，電流表應選B，量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω，為方便實驗操作，滑動變阻器應選E；
（3）由歐姆定律得，電阻阻值R=$\frac{U}{I}$，由電阻定律得：R=ρ$\frac{l}{S}$=ρ$\frac{l}{π（\fracnrnvnth{2}）^{2}}$，解得：ρ=$\frac{πUwqubqek^{2}}{4Il}$．
故答案為：（1）0.855；（2）B，E      （3）$ρ=\frac{{πU{d^2}}}{4IL}$

點評 螺旋測微器是利用將長度的測量轉(zhuǎn)化為對轉(zhuǎn)動角度的測量來實現(xiàn)微小量放大的，其精確度為0.01mm，本實驗中滑動變阻器既可以采用分壓接法，也可以采用限流接法．