Question

15．在做“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，已知待測(cè)金屬絲的電阻約為5Ω．
（1）若用L表示金屬絲的長(zhǎng)度，d表示直徑，測(cè)得電阻為R，請(qǐng)寫出計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ=$\frac{πRgad9ko9^{2}}{4L}$．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某組同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑，用多用電表“×1”擋測(cè)該金屬絲的電阻，二者的示數(shù)分別如圖甲、乙所示，則：測(cè)得金屬絲的直徑是0.900mm；金屬絲的電阻式7Ω．

（3）若采用伏安法測(cè)該金屬絲的電阻，而實(shí)驗(yàn)室提供以下器材供選擇：
A．電池組（3V，內(nèi)阻約1Ω）
B．電流表（0～3A，內(nèi)阻約0.0125Ω）
C．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）
D．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約4kΩ）
E．電壓表（0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
F．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω，允許最大電流1A）
G．滑動(dòng)變阻器（0～2000Ω，允許最大電流0.3A）
H．開關(guān)、導(dǎo)線若干．
請(qǐng)回答：
①實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)從上述器材中選用ACDFH（填寫儀器前字母代號(hào)）；
②在組成測(cè)量電路時(shí)，應(yīng)采用電流表外接法，待測(cè)金屬絲電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏�。ㄟx填“大”或“小”）；
③某處實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，表面刻度及指針如圖丙所示，則實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)記錄為：I=0.46A，U=2.30V．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)用電阻定律可以求出金屬絲的電阻率．
（2）螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度的示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)；
歐姆表指針示數(shù)與倍率的乘積是歐姆表的示數(shù)；
（3）①根據(jù)電源的電壓來確定，電壓表的量程，結(jié)合待測(cè)電阻，來確定電流表的量程，最后來選取滑動(dòng)變阻器的大小．
②根據(jù)R_x²與R_V、R_A乘積相比較，若前者大于后者，則所測(cè)電阻偏大，即電流表內(nèi)接；若小于，則所測(cè)電阻偏小，即電流表外接．若外接，電流表值偏大，導(dǎo)致測(cè)量值偏��；若內(nèi)接，電流表值偏小，導(dǎo)致測(cè)量值偏大．
③根據(jù)量程，結(jié)合指針讀數(shù)，即可求解．

解答 解：（1）金屬絲電阻R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{\frac{1}{4}π5b17tjf^{2}}$，
則金屬絲電阻率為：ρ=$\frac{πRcxcsgmd^{2}}{4L}$．
（2）由圖甲所示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度示數(shù)為0.5mm，
可動(dòng)刻度所示為40.0×0.01mm=0.400mm，螺旋測(cè)微器的示數(shù)為0.5mm+0.400mm=0.900mm．
由圖乙所示多用電表可知，金屬絲電阻阻值為：R=7×1Ω=7Ω．
（3）①電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，則電壓表量程選擇0～3V，由于所測(cè)電阻約為5Ω，則最大電流為0.6A，所以電流表的量程選擇0～0.6A，因所測(cè)電阻約為5Ω，所以滑動(dòng)變阻器的阻值選擇0～20Ω，
故選：ACDFH；
②因R_x²＜R_VR_A，則所測(cè)電阻偏小，則電流表外接法．因電流表的測(cè)量值比真實(shí)值大，所以導(dǎo)致待測(cè)金屬絲電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏��；
③電流表的量程為0.6A，則其讀數(shù)為0.46A；電壓表的量程3V，則其讀數(shù)為2.30V．
故答案為：（1）$\frac{πRgamkajs^{2}}{4L}$；（2）0.900，7；（3）①ACDFH；  ②外，��； ③0.46，2.30．

點(diǎn)評(píng) 螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度的示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)，對(duì)螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)要注意估讀．
掌握如何選擇電表與變阻器的原則與方法，并理解電流表外接與內(nèi)接的區(qū)別，同時(shí)掌握真實(shí)值與測(cè)量值的大小的比較，最后學(xué)會(huì)如何讀數(shù)．