Question

17．某同學(xué)做“測(cè)定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)．
（1）這位同學(xué)采用伏安法測(cè)定一段阻值約為5Ω左右的金屬絲的電阻．有以下器材可供選擇：（要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確）
A．電池組（3V，內(nèi)阻約1Ω）
B．電流表（0-3A，內(nèi)阻約0.025Ω）
C．電流表（0-0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）
D．電壓表（0-3V，內(nèi)阻約3kΩ）
E．電壓表（0-15V，內(nèi)阻約15kΩ）
F．滑動(dòng)變阻器（0-20Ω，額定電流1A）
G．滑動(dòng)變阻器（0-1000Ω，額定電流0.3A）
H．開關(guān)，導(dǎo)線
實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用的器材是：電流表選擇C，電壓表選擇D，滑動(dòng)變阻器選擇F（填寫各器材的字母代號(hào)）．
（2）請(qǐng)?jiān)谌鐖D1的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）這位同學(xué)在一次測(cè)量時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)如圖2所示．由圖中電流表示數(shù)為0.46A、電壓表的讀數(shù)為2.40V，可計(jì)算出金屬絲的電阻為5.22Ω．

（4）用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑如圖3所示，可知金屬絲的直徑d=3.373mm．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路最大電流選擇電流表，根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)選擇電壓表，為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
（2）根據(jù)題意確定電流表與滑動(dòng)變阻器的接法，然后作出電路圖．
（3）根據(jù)圖示電表確定其分度值，讀出其示數(shù)，然后由歐姆定律求出金屬絲的電阻．
（4）螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)．

解答 解：（1）電路最大電流約為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{3}{5}$=0.6A，電流表應(yīng)選擇C；電源電動(dòng)勢(shì)為3V，則電壓表應(yīng)選擇D；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇F；
（2）待測(cè)電阻阻值約為5Ω，電流表內(nèi)阻約為0.125Ω，電壓表內(nèi)阻約為3kΩ，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)點(diǎn)阻值，電流表應(yīng)采用外接法，滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω，遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻阻值，滑動(dòng)變阻器可以采用限流接法，電路圖如圖所示：

（3）由圖示電流表可知，其分度值為0.02A，示數(shù)為0.46A；
由圖示電壓表可知，其分度值為0.1V，示數(shù)為2.40V；
金屬絲電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.40}{0.46}$≈5.22Ω；
（4）由圖示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為：3mm+37.3×0.01mm=3.373mm；
故答案為：（1）C；D；F；（2）電路圖如圖所示；（3）0.46；2.40；5.22；（4）3.373．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路、電表讀數(shù)、螺旋測(cè)微器讀數(shù)，要掌握常用器材的使用及讀數(shù)方法，讀數(shù)時(shí)視線要與刻度線垂直；根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法是正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵．