Question

在“测定金属导体电阻率”的实验中，测量金属丝直径时，螺旋测微器的示数如图所示，用米尺测量金属丝的长度，用欧姆表粗略测量金属丝的电阻约为5Ω．先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
（1）从图中读出金属丝的直径为

 

 mm；
（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材；
直流电源：电动势约4.5V，内阻很小；
电流表A₁：量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω；
电流表A₂：量程0～3.0A，内阻约为0.05Ω；
电压表V₁：量程0～3V，内阻约为3KΩ；
电压表V₂：量程0～15V，内约为6KΩ；
滑线变阻器R₁：最大阻值5Ω；
滑线变阻器R₂：最大阻值100Ω；
开关、导线等．
在可选择的器材中，电流表应该选用

 

；电压表应该选用

 

；滑线变阻器应该选用

 

．
（3）根据所选的器材，画出精确测量该电阻的实验电路图．

Answer 1

分析：（1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；
（2）根据电源电动势选择电压表，根据通过待测电阻的最大电流选择电流表，在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；
（3）为准确测量电阻阻值，应测多组实验数据，滑动变阻器可以采用分压接法，根据待测电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法，作出实验电路图．

解答：解：（1）由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数是0.5mm，可动刻度示数是：
14.0×0.01mm=0.140mm，则螺旋测微器示数是0.5mm+0.140mm=0.640mm；
（2）电源电动势为4.5V，电压可以选电压表V₁：量程0～3V，内阻约为3KΩ；
电压表量程是3V，通过待测电阻的最大电流约为I=

U

R

3V

5Ω

=0.6A，则电流表应选A₁：
量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω；为保证电路安全方便实验操作，滑动变阻器应选R₁：
最大阻值5Ω；
（3）为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，

R

RA

=

5Ω

0.1Ω

=50，

RV

R

=

3000Ω

5Ω

=600，

RV

R

＞

R

RA

，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．
故答案为：（1）0.640；（2）A₁，V₁，R₁；（3）电路图如图所示．

点评：选择实验器材时，要注意保证电路安全、注意所选实验器材方便实验操作；确定滑动变阻器的接法与电流表接法是正确设计实验电路的关键．