Question

6．在做“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，若待測金屬絲的電阻約為5Ω，要求測量結(jié)果盡量準確，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)阻約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)、導線若干
①實驗時電流表、電壓表、滑動變動阻選用CDF（填寫儀器前字母代號）；
②測電阻時，電流表、電壓表、待測金屬絲電阻R_x在組成測量電路時，應采用電流表外接法，待測金屬絲電阻的測量值比真實值偏小（選填“大”或“小”）；
③若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖所示，則讀數(shù)為0.900 mm；
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=$\frac{πRzh3bole^{2}}{4L}$．

Answer 1

分析 ①選電壓表和電流表的原則是：指針在$\frac{1}{3}$到$\frac{2}{3}$偏轉(zhuǎn)角度最好；選的滑動變阻器要便于操作．
②待測電阻的阻值與電流表差不多，故電流表的外接，從而判斷出測量值與真實值的關(guān)系；
③螺旋測微器的讀數(shù)方法：主尺+半毫米+轉(zhuǎn)筒；
④根據(jù)電阻的決定式求電阻率．

解答 解：①流過金屬絲的最大電流I_m=$\frac{E}{r+{R}_{x}}$=0.5 A，電池組電壓又是3 V，故電流表選C，電壓表選D；
由于待測電阻的電阻值比較小，滑動變阻器選總阻值小的便于調(diào)節(jié)，故選F；
另外導線、開關(guān)要選；
②因為$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$=40，$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$=800，故電流表選擇外接法，外接法測量值偏小；
③從螺旋測微器的主尺上可以看出，半毫米刻度線已經(jīng)露出來，
因此主尺上應讀0.5 mm，螺旋上接近第40個刻度線，可以估讀40.0×0.01mm=0.400mm，
所以該金屬絲直徑應為0.5 mm+0.400 mm=0.900 mm．
④根據(jù)R=ρ$\frac{L}{S}$=$ρ\frac{4L}{πyrtpspw^{2}}$，解得：ρ=$\frac{πR6ryfiah^{2}}{4L}$
故答案為：①CDF；②外，��；③0.900； ④$\frac{πRhp2prtg^{2}}{4L}$．

點評 用伏安法測量電阻，首先要考慮安全，其次準確，最后操作方便．對于電流表的內(nèi)外接法，可根據(jù)$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$與$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$的比較做出選擇，也可用試觸法．