Question

19．在“測定金屬的電阻率”的實驗中，若待測金屬絲的電阻約為5Ω，提供以下器材供選擇：
A．電池組（3V，內(nèi)阻1Ω）
B．電流表（0～3A，內(nèi)阻0.012 5Ω）
C．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω）
D．電壓表（0～3V，內(nèi)阻4kΩ）
E．電壓表（0～15V，內(nèi)阻15kΩ）
F．滑動變阻器（0～20Ω，允許最大電流1A）
G．滑動變阻器（0～2 000Ω，允許最大電流0.3A）
H．開關(guān)、導(dǎo)線若干
（1）實驗時應(yīng)從上述器材中選用ACDFH（填寫儀器前的字母代號），并在虛線框中畫出實驗電路圖．
（2）待測金屬絲電阻的測量值比真實值偏�。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)如下圖所示，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=$\frac{πRqoj0h22^{2}}{4L}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路最大電流選擇電流表，根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，為方便實驗操作應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器，根據(jù)題意確定電流表與滑動變阻器的接法，然后作出電路圖；
（2）根據(jù)實驗電路應(yīng)用歐姆定律分析實驗誤差；
（3）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)；
（4）根據(jù)電阻的決定式求電阻率．

解答 解：（1）電源選電池組A，電路最大電流約為：I=$\frac{E}{R}=\frac{3}{5}=0.6A$，電流表應(yīng)選擇C，電源電動勢為3V，則電壓表應(yīng)選擇D，為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選擇F，還需要開關(guān)導(dǎo)線，選H，所以選用的器材為ACDFH，待測電阻阻值約為5Ω，電流表內(nèi)阻約為0.125Ω，電壓表內(nèi)阻約為4kΩ，電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻值，電流表應(yīng)采用外接法，滑動變阻器最大阻值為20Ω，遠大于待測電阻阻值，滑動變阻器可以采用限流接法，電路圖如圖所示：

（2））電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用，所測電流偏大，由歐姆定律可知，電阻測量值偏小；
（3）由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：0.5mm+40.0×0.01mm=0.900mm；
（4）根據(jù)$R=ρ\frac{L}{S}$，其中S=$\frac{1}{4}π2ohwdso^{2}$，
得：ρ=$\frac{πR2gy7gcq^{2}}{4L}$
故答案為：（1）ACDFH；如圖所示；（2）小；（3）0.900；（4）$\frac{πR2cummeh^{2}}{4L}$．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、設(shè)計實驗電路、電表讀數(shù)、螺旋測微器讀數(shù)，要掌握常用器材的使用及讀數(shù)方法，讀數(shù)時視線要與刻度線垂直；根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表的接法是正確設(shè)計實驗電路的關(guān)鍵．