Question

11．為測(cè)量某金屬絲的電阻率，某同學(xué)截取了其中的一段，用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，用螺旋測(cè)微器測(cè)得其直徑為D，用多用電表粗測(cè)其電阻約為R．

（1）該同學(xué)將米尺的0刻度線與金屬絲的左端對(duì)齊，從圖甲中讀出金屬絲的長(zhǎng)度L=191.5mm．
（2）該同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑，從圖2乙中讀出金屬絲的直徑D=0.680mm．
（3）該同學(xué)選擇多用電表“×10”擋粗測(cè)金屬絲的電阻，從圖丙中讀出金屬絲的電阻R=220Ω．
（4）接著，該同學(xué)用伏安法盡可能精確地測(cè)出該金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬絲的電阻率．實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：
A．直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）
B．電流表A₁（量程0～3mA，內(nèi)阻約50Ω）
C．電流表A₂（量程0～15mA，內(nèi)阻約30Ω）
D．電壓表V₁（量程0～3V，內(nèi)阻10KΩ）
E．電壓表V₂（量程0～15V，內(nèi)阻25kΩ）
F．滑動(dòng)變阻器R₁（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）
G．滑動(dòng)變阻器R₂（阻值范圍0～2KΩ，允許通過的最大電流0.5A）
H．待測(cè)電阻絲R_x，開關(guān)、導(dǎo)線若干
要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，電流表應(yīng)選C，電壓表應(yīng)選D，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F．（用器材前的字母表示即可）
（5）在如圖丁所示的實(shí)物上畫出連線（部分線已畫出）．

Answer 1

分析 （1）由圖示刻度尺確定其分度值，讀出其示數(shù)；
（2）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)；
（3）歐姆表指針示數(shù)與倍率的乘積是歐姆表示數(shù)；
（4）根據(jù)最大電流選擇電流表，根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)選擇電壓表，為方便實(shí)驗(yàn)操作，在保證安全的前提下應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
根據(jù)待測(cè)電阻阻值與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法，然后選擇開關(guān)位置．
（5）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖；

解答 解：（1）、（由圖甲所示刻度尺可知，其分度值為1mm，示數(shù)為19.15cm=191.5mm；
（2）、由圖乙所示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度示數(shù)為0.5mm，可動(dòng)刻度示數(shù)為：18.0×0.01mm=0.180mm，螺旋測(cè)微器的示數(shù)為：0.5mm+0.180mm=0.680mm；
（3）、由圖丙所示可知，電阻阻值為22×10Ω=220Ω；
④電路最大電流約為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{4}{220}$≈0.018A=18mA，則電流表應(yīng)選C．電流表A₂（量程0～15mA，內(nèi)阻約30Ω）；電源電動(dòng)勢(shì)是4V，則電壓表應(yīng)選D．電壓表V₁（量程0～3V，內(nèi)阻10kΩ）；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F．滑動(dòng)變阻器R₁（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）．
⑤$\frac{R}{{R}_{A}}$=$\frac{220}{30}$≈7.3，$\frac{{R}_{V}}{R}$=$\frac{10000}{220}$≈45.45，故R為小電阻，電流表應(yīng)選擇外接法，
⑥根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，如圖所示；
故答案為：（1）191.5；（2）0.680；③220；④C；D；F；⑤電路圖如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題應(yīng)明確：螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度所示之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)；同時(shí)注意掌握實(shí)驗(yàn)器材的選取原則．