Question

8．為了測量一阻值約為12Ω的金屬絲的電阻率，需要進行以下測量．
（1）用螺旋測微器測得導線的直徑如甲圖所示，其讀數是d為0.700mm．

（2）采用伏安法精確測定該金屬絲的電阻，其電路圖如圖乙所示．要求電壓、電流測量范圍盡可能大一些，下列器材中電流表應選用的是（填選項代號，下同）C，電壓表應選用的是E，滑動變阻器應選用的是F．
A．電池組E（6V，內阻很小）
B．電流表A₁（0～3A，內阻0.0125Ω）
C．電流表A₂（0～0.6A，內阻0.125Ω）
D．電壓表V₁（0～3V，內阻3kΩ）
E．電壓表V₂（0～6V，內阻6kΩ）
F．滑動變阻器R₁（0～5Ω，2A）
G．滑動變阻器R₂（0～1000Ω，1A）
H．電鍵、導線
（3）要計算出電阻率的大小，還需測量的物理量（及符號）是電阻絲的長度L．
（4）若用伏安法測得金屬絲的電阻為R，用上述實驗過程測量出來的物理量推導出該金屬絲的電阻率表達式為：ρ=$\frac{πaqo3v5h^{2}R}{4L}$．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上半刻度讀數再加可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀；
（2）估算出最大電流，然后根據安全要求選擇電壓表和電流表的量程，滑動變阻器選擇小電阻，采用分壓式接法；
（3、4）根據歐姆定律和電阻定律列式后聯立求解．

解答 解：（1）固定刻度讀數為0.5mm；可動刻度讀數為：20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋測微器示數為0.5mm+0.200mm=0.700mm．
（2）電源電動勢是6V，電壓表選：電壓表V₂（0～6V，內阻3kΩ），即E，
電路最大電流I=$\frac{E}{R}$=$\frac{6}{12}$=0.5A，
則電流表可選：A₂（0～0.6A，內阻0.125Ω），即C，
電壓從零開始，滑動變阻器應采用分壓接法，滑動變阻器的范圍應與電阻值差不多，方便調節(jié)，所以滑動變阻器選R₁，即F；
（3）根據電阻定律可知：R=ρ$\frac{L}{S}$，要計算出電阻率的大小，還需測量的物理量（及符號）是電阻絲的長度L；
（4）根據電阻定律可知：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\fracuoyyaa2{2}）^{2}}$，解得：ρ=$\frac{π7azud0e^{2}R}{4L}$；
故答案為：（1）0.700；（2）C，E，F；（3）電阻絲的長度L；（4）$\frac{π5gwz05b^{2}R}{4L}$．

點評 設計實驗電路時，要注意滑動變阻器與電流表的接法；若滑動變阻器采用限流式時能限住電流，則應用限流式，因為限流式操作方便且節(jié)能．因本題中電流表和電壓表內阻一定，可以精確測量待測電阻值，此時無所謂電流表內外接法選擇了．