Question

11．要測(cè)一段阻值大約為8Ω的均勻金屬絲的電阻率．除米尺、螺旋測(cè)微器、電源E（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻約0.5Ω、最大阻值為20Ω的滑動(dòng)變阻器R、開關(guān)一只、導(dǎo)線若干外，電流表和電壓表各兩只供選擇：A_l（量程lA，內(nèi)阻約1Ω），A₂（量程300mA，內(nèi)阻約2Ω），V_l（量程2.5V，內(nèi)阻約1000Ω），V₂（量程15V，內(nèi)阻約3000Ω）．
（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑d，如圖1所示，則d=0.850mm．
（2）為了使測(cè)量有盡可能高的精度，電流表應(yīng)選A₂，電壓表應(yīng)選V₁．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)該選下面甲、乙兩圖中的乙．（Rx表示金屬絲）
（4）若用米尺測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲直徑為d，電流表的讀數(shù)為I，電壓表讀數(shù)為U，則該金屬絲的電阻率ρ=$\frac{πU22wwo4k^{2}}{4IL}$．

Answer 1

分析 （1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀；
（2）選擇電表時(shí)，要做指針偏轉(zhuǎn)要大一些，在其中間刻度的三分之一范圍內(nèi)比較準(zhǔn)確；
（3）根據(jù)電表內(nèi)阻與待測(cè)電阻阻值的關(guān)系確定電流表的接法，然后選擇實(shí)驗(yàn)電路圖；
（4）根據(jù)歐姆定律求出金屬絲電阻，有電阻定律可以求出電阻率的表達(dá)式．

解答 解：（1）螺旋測(cè)微器的固定部分讀數(shù)為：0.5mm，可動(dòng)部分讀數(shù)為：35.0×0.01mm=0.350mm，故最后讀數(shù)為：0.5mm+0.350mm=0.850mm．
（2）電源電動(dòng)勢(shì)為3V，為減小讀數(shù)誤差，電壓表應(yīng)選：V₁，電路最大電流約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5}{8}$≈0.3A=300mA，則電流表選：A₂；
（3）待測(cè)電阻阻值約為8Ω，電流表內(nèi)阻約為2Ω，電壓表杯子約為1000Ω，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻阻值，電流表應(yīng)采用外接法，應(yīng)選擇圖乙所示電路圖．
（4）待測(cè)電阻阻值：R=$\frac{U}{I}$，由電阻定律可知：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\fraccqyamoa{2}）^{2}}$，解得：ρ=$\frac{πUyuuu8um^{2}}{4IL}$；
故答案為：（1）0.850mm；（2）A₂；V₁；（3）乙；（4）$\frac{πUcgegc4q^{2}}{4IL}$．

點(diǎn)評(píng) 在測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，首先要考慮安全，其次準(zhǔn)確，最后操作方便，在該實(shí)驗(yàn)中同時(shí)注意選擇滑動(dòng)變阻器的分壓和限流接法以及電流表的內(nèi)接和外接法．