Question

16．某實驗小組利用如下器材測量某金屬絲的電阻率
A．電源（3V，內(nèi)阻約為0.1Ω）
B．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
C．電流表（量程3A，內(nèi)阻約為0.03Ω）
D．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約為3kΩ）
E．滑動變阻器（1kΩ，0.3A）
F．滑動變阻器（20Ω，2A）
G．待測金屬絲、螺旋測微器、米尺、開關(guān)和導(dǎo)線等

①實驗的主要步驟如下：
a．截取一段金屬絲，拉直并固定在兩端帶有接線柱的米尺上，觀察其接人長度在米尺上的示數(shù)如圖所示甲所示，則讀數(shù)為50.00cm；
b．用螺旋測微器測出金屬絲的直徑，某次測量時示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為0.712mm；
c．正確連接電路，合上開關(guān)；
d．改變滑動變阻器的位置，讀出電壓表和電流表的示數(shù)，記錄如表：

次數(shù)	1	2	3	4	5
U/V	0.80	1.00	1.50	1.80	2.30
I/A	0.18	0.22	0.34	0.42	0.52

e．?dāng)嚅_開關(guān)，整理器材，結(jié)束實驗操作．
②根據(jù)以上信息，你認(rèn)為該小組選用的電流表是B，滑動變阻器是F（只填儀器前的代號）；請設(shè)計較為節(jié)能且誤差較小的電路，并把圖丙電路連接完整．
③該小組的測量數(shù)據(jù)已標(biāo)在圖丁U-I圖上，請作圖線并計算該金屬絲的電阻值為4.4Ω（保留兩位有效數(shù)字），根據(jù)電阻定律即可得到該金屬絲電阻率．

Answer 1

分析 ①a、由圖示刻度尺確定其分度值，讀出其示數(shù)；b、螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；
②根據(jù)最大電流選擇電流表，根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，為方便實驗操作，在保證安全的前提下應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器．
根據(jù)待測電阻阻值與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法．根據(jù)電路圖連接實物電路圖；
③由歐姆定律求出電阻的數(shù)值．

解答 解：①由圖甲所示刻度尺可知，其分度值為1mm，示數(shù)為19.00cm=190.0mm；
由圖乙所示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)為0.5mm，可動刻度示數(shù)為21.2×0.01mm=0.212mm，螺旋測微器的示數(shù)為0.5mm+0.212mm=0.712mm；
②電路最大電流約為0.52A，則電流表應(yīng)選B．為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選F．滑動變阻器F（阻值范圍0～20Ω，允許通過的最大電流2.0A）．
由于電壓的變化范圍大，所以要選擇分壓式接法；由表格中的數(shù)據(jù)可知，待測電阻絲的電阻值約5歐姆，屬于小電阻，所以電流表應(yīng)選擇外接法，然后畫出實驗原理圖，根據(jù)電路圖連接實物電路圖，如圖所示；

③取直線上的點，由歐姆定律得電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.2}{0.5}Ω=4.4Ω$
故答案為：（1）50.00，0.712（0.711～0.713均給分）②B，F(xiàn)，如圖；③4.4（4.3～4.5均給分）Ω

點評 螺旋測微器固定刻度與可動刻度所示之和是螺旋測微器的示數(shù)；本題考查了實驗器材的選取，要掌握實驗器材的選取原則．