Question

（2011?宿遷模擬）在“測定金屬導(dǎo)體的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測金屬導(dǎo)線的電阻R_x約為3Ω．實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材
A．電壓表V₁（量程3V，內(nèi)阻約為15KΩ）             B．電壓表V₂ （量程15V，內(nèi)阻約為75KΩ）
C．電流表A₁（量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）              D．電流表A₂（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω）
E．變阻器R₁ （0～10Ω，1.0A）                      F．變阻器R₂ （0～100Ω，0.3A）
G．電池E（電動勢為3V，內(nèi)阻約為0.3Ω）             H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干

（1）提高實(shí)驗(yàn)精確度，減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有

ADEGH

．
（2）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用下圖中

b

（填“a”或“b”）為該實(shí)驗(yàn)的電原理圖，并按所選擇的原理圖把實(shí)物圖用導(dǎo)線連接起來．
（3）用刻度尺測得金屬絲長度為60.00cm，用螺旋測微器測得導(dǎo)線的直徑為0.635mm，兩電表的示數(shù)分別如下圖所示，則電阻值為

2.4

Ω，電阻率為

1.3×10^-6Ω?m

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，由歐姆定律求出電路最大電流，根據(jù)該電流選擇電流表與滑動變阻器；
（2）根據(jù)待測電阻阻值與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表采用內(nèi)接法還是外接法，然后選擇實(shí)驗(yàn)電路；
（3）由圖示電表確定電表量程與分度值，讀出電表示數(shù)，由歐姆定律求出電阻阻值；最后由電阻定律求出金屬導(dǎo)線的電阻率．

解答：解：（1）伏安法測電阻，需要：G、電池E（電動勢為3V，內(nèi)阻約為0.3Ω），H、開關(guān)S，導(dǎo)線若干，電源電動勢是3V，因此電壓表可選：A、電壓表V₁（量程3V，內(nèi)阻約為15KΩ），電路最大電流I=

E

R

=

3V

3Ω

=1A，如果選用量程是3A的電流表，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度不到電表刻度的三分之一，為提高實(shí)驗(yàn)精度，電流表可選：D．電流表A₂（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω），滑動變阻器F的額定電流太小，因此滑動變阻器應(yīng)選E．變阻器R₁ （0～10Ω，1.0A）；即需要的實(shí)驗(yàn)器材有：ADEGH；
（2）

RV

R

=

15000Ω

3Ω

=5000，

R

RA

=

3Ω

1Ω

=3，

RV

R

＞

R

RA

，電流表應(yīng)選擇外接法，因此實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選b．
根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示．
（3）電壓表量程是3V，由圖示電壓表可知，電壓表分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是1.2V，
電流表量程是600mA=0.6A，由圖示電流表可知電流表分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.50A，
電阻阻值R=

U

I

=

1.2V

0.5A

=2.4Ω，由電阻定律可知，R=ρ

L

S

=ρ

L

π( d 2 )2

，
則電阻率ρ=

πRd2

4L

=

3.14×2.4Ω×(0.635×10-3m)2

4×0.6m

≈1.3×10^-6Ω?m；
故答案為：（1）ADEGH；（2）b，電路圖如圖所示；（3）2.4，1.3×10^-6Ω?m．

點(diǎn)評：本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選取、實(shí)驗(yàn)電路的選擇、連接實(shí)物電路圖、電表讀數(shù)、求電阻、求電阻率等問題；要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選取原則：安全性原則、精確性原則、方便實(shí)驗(yàn)操作；對電表讀數(shù)時(shí)，要先確定電表量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)實(shí)驗(yàn)要與電表刻度線垂直．