Question

(9分)在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，若用歐姆表粗測得知電阻絲R_x的阻值約為5Ω，為較精確的測量金屬絲的電阻，并要求金屬絲發熱功率P<1.28W，需要另行設計電路進行測量，實驗室備有的部分儀器有：
A．電動勢6V的電池組E
B．兩檔電流表A（量程：0~0.60A，內阻約0.13Ω；量程：0~3.0A，內阻約0.025Ω）
C．兩檔電壓表V（量程：0~3.0V，內阻約3kΩ；量程：0~15V，內阻約15kΩ）
D．滑動變阻器R₁（0~100Ω，最大允許電流lA）
E．滑動變阻器R₂（0~20Ω，最大允許電流lA）
①上述器材中應選用的是：滑動變阻器應選用      。
②在虛線框內畫出實驗電路圖。

③實驗時，電流表、電壓表指針位置如圖甲所示；螺旋測微器測金屬絲的直徑、米尺測金屬絲的長度如圖乙所示，由圖可知各物理量的測量值為：伏特表的讀數為____V，安培表讀數為____A，        金屬絲直徑的測量值d=     mm；金屬絲長度的測量值L=    cm。根據上述數據，可以計算出所測金屬絲的電阻率ρ=____    Ω_˙m（計算結果保留兩位有效數字）。
 

Answer 1

①R₂（1分)  ②圖答-1（2分)  ③2.50 （1分)   0.500 （1分)  0.380~0.382，（1分) 31.00，（1分)    1.8×10^-6（2分)

試題分析：（1）金屬絲電阻約為5Ω，金屬絲允許的最大電流約為，電源電動勢為6V，為減小測量誤差，電壓表應選0～3V量程，則電路最大小電阻約為，則兩滑動變阻器都能保證安全，為方便實驗操作，滑動變阻器應選．
（2）由（1）可知，滑動變阻器阻值非常接近待測金屬絲電阻倍，滑動變阻器采用限流接法可以測出多組實驗數據，滑動變阻器可以采用限流接法，則電流表應采用外接法，電路圖如圖所示．

（3）電壓表選擇0-3V，其分度值為0.1V，示數為2.5V；電流表量程選擇0-0.6A，分度值為0.02A，示數為0.5A，
由圖示螺旋測微器可知，固定刻度示數為0，可動刻度示數為38.0×0.01mm=0.380mm；
由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，金屬絲長度；
根據公式，所以金屬絲電阻率