Question

16．在“測定金屬的電阻率”的實驗中，待測金屬絲的電阻Rx約為5Ω，實驗室備有下列實驗器材：
A．電壓表V₁（量程0～3V，內阻約為15kΩ）
B．電壓表V₂（量程0～15V，內阻約為75Ω）
C．電流表A₁（量程0～3A，內阻約為0.2Ω）
D．電流表A₂（量程0～0.6A，內阻約為1Ω）
E．變阻器R₁（0～100Ω，0.6A）
F．變阻器R₂（0～2000Ω，0.1A）
G．電池組E（電動勢為3V，內阻約為0.3Ω）
H．開關S，導線若干
（1）為減小實驗誤差，電流表應選用，電壓表應選用D、A（填序號）．
（2）為減小實驗誤差，應選用圖1中填乙（甲或乙）為該實驗的電路原理圖．
（3）按所選擇的電路原理圖把圖2中的實物圖用線連接起來．
（4）若用毫米刻度尺測得金屬絲長度為60.00cm，用螺旋測微器測得金屬絲的直徑及兩電表的示數如圖3、4所示，則金屬絲的直徑為0.635mm，電阻值為2.4Ω．

Answer 1

分析 （1）根據電源電動勢選擇電壓表，由歐姆定律求出電路最大電流，根據電路最大電流選擇電流表，為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器．
（2）根據待測電阻阻值與電表內阻的關系確定電流表采用內接法還是外接法，然后選擇實驗電路．
（3）根據電路圖連接實物電路圖；
（4）由圖示電表讀出其示數，應用歐姆定律求出電阻阻值，由電阻定律求出電阻率．

解答 解：（1）由于電源的電動勢為3 V，所以電壓表應選A，被測電阻阻值約為5Ω，電路中的最大電流約為I=$\frac{E}{{R}_{x}}$=$\frac{3}{5}$A=0.6 A，電流表應選D．
（2、3）由于$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$＞$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$，應采用電流表外接法，應選乙所示電路，實物連接如下圖所示．

（4）從螺旋測微器可以讀出金屬絲的直徑為0.635 mm，從電壓表可以讀出電阻兩端電壓為1.20 V，從電流表可以讀出流過電阻的電流為0.50 A，
被測電阻的阻值為：R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{1.2}{0.5}$Ω=2.4Ω．
答案：（1）D、A；（2）乙；
（3）如上圖所示；（4）0.633-0.637，2.4．

點評 本題考查了實驗器材的選取、實驗電路的選擇、連接實物電路圖；要掌握實驗器材的選取原則：安全性原則、精確性原則、方便實驗操作；確定電流表的接法是正確解題的關鍵．