Question

20．某同學(xué)測定一根金屬絲的電阻率．

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖a所示，則該金屬絲的直徑為0.520mm．
（2）先用多用電表粗測其電阻．將選擇開關(guān)調(diào)到歐姆擋“×10”檔位并調(diào)零，測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉(zhuǎn)角度太大，這時(shí)他應(yīng)該：
a．將選擇開關(guān)換成歐姆擋的×1檔位（選填“×100”或“×1”）
b．將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使歐姆表指針指在表盤右端零刻度處．再次測量電阻絲的阻值，其表盤及指針?biāo)�指位置如圖b所示，則此段電阻絲的電阻為12Ω．
（3）如圖c，現(xiàn)要進(jìn)一步精確測量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：4V的直流電源；3V量程的直流電壓表；電鍵；導(dǎo)線等．還有電流表與滑動(dòng)變阻器各兩個(gè)以供選用：
A．電流表A₁（量程0.3A，內(nèi)阻約1Ω）  B．電流表A₂（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）
C．滑動(dòng)變阻器R₁（最大阻值為10Ω）   D．滑動(dòng)變阻器R₂（最大阻值為50Ω）
為了盡可能提高測量準(zhǔn)確度且要求電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大．電流表應(yīng)選A，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選C（填器材前面的選項(xiàng)字母）．
（4）請(qǐng)根據(jù)圖c的實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖在答題紙的對(duì)應(yīng)方框內(nèi)畫出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理圖．

Answer 1

分析 本題①讀數(shù)時(shí)應(yīng)分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來讀，注意半毫米刻度線以露出；題②的關(guān)鍵是明確歐姆表指針偏角過大說明待測電阻過小即倍率選擇的過大；題③的關(guān)鍵是根據(jù)通過待測電阻的最大電流來選擇電流表量程，根據(jù)要求電壓調(diào)節(jié)范圍足夠大可知變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器以方便調(diào)節(jié)，明確待測電阻阻值較小時(shí)應(yīng)用電流表外接法．

解答 解：（1）：螺旋測微器的讀數(shù)為：d=0.5mm+2.0×0.01mm=0.520mm（0.519～0.521都可以）；
（2）：a：歐姆表的指針偏轉(zhuǎn)較大說明所選倍率過大，應(yīng)選擇×1倍率；  
b：調(diào)零時(shí)，應(yīng)將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在表盤右端零刻度處；
歐姆表的讀數(shù)為：R=12.0×1Ω=12Ω；
（3）根據(jù)歐姆定律可知，通過待測電阻的最大電流為$I=\frac{U}{{R}_{X}}=\frac{3}{12}=0.25A$，所以電流表應(yīng)選A；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求電壓調(diào)節(jié)范圍足夠大，可知變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器C以方便調(diào)節(jié)；
由于待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}＞\frac{{R}_{X}}{RA}$，可知電流表應(yīng)用外接法，連線圖如圖所示：
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)物圖，畫出實(shí)驗(yàn)原理圖如圖：
故答案為：（1）0.520；（2）a×1；12；（3）A，C，（4）如圖

點(diǎn)評(píng) 應(yīng)明確：①根據(jù)通過待測電阻的最大電流來選擇電流表量程；②當(dāng)待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}＞\frac{{R}_{X}}{RA}$時(shí)，電流表應(yīng)用外接法，滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}＜\frac{{R}_{X}}{RA}$時(shí)，電流表應(yīng)用內(nèi)接法；③當(dāng)實(shí)驗(yàn)要求電壓調(diào)節(jié)范圍足夠大或變阻器全電阻遠(yuǎn)小于待測電阻時(shí)，變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器以方便調(diào)節(jié)