Question

【題目】在“測定金屬的電阻率”實驗中

(1)為了測量金屬絲的電阻Rx的阻值，實驗室提供如下實驗器材：

A．待測金屬絲電阻Rx(約100 Ω)

B．電動勢E＝6 V，內阻很小的直流電源

C．量程50 mA，內阻約為50 Ω的電流表

D．量程0.6 A，內阻約為0.2 Ω的電流表

E．量程6 V，內阻約為15 kΩ的電壓表

F．最大阻值15 Ω，最大允許電流1 A的滑動變阻器

G．最大阻值15 kΩ，最大允許電流0.5 A的滑動變阻器

H．開關一個，導線若干

①為了操作方便，且能比較精確的測量金屬絲的電阻值，電流表選用________，滑動變阻器選用________(填寫選用器材前的序號)．

②根據所選用的實驗器材，設計出測量電阻的甲、乙兩種電路，為盡可能減少實驗誤差，應采用________圖(選填“甲”或“乙”).

甲 乙

③實驗中測得該金屬絲直徑為d，長度為L，接入電路后，電壓表示數為U，電流表示數為I，則該金屬絲的電阻率的表達式為ρ＝________.

(2)若另有一只待測電阻，無論用電流表內接還是外接，測量誤差較為接近，有一位同學為了消除因電表內阻所帶來的系統誤差，他用兩只相同的電壓表，設計了如圖丙所示的測量電路．實驗操作步驟如下：

圖丙

①按電路圖連接好實驗器材．

②閉合S1，斷開S2，讀出此時電壓表V1的示數U，電流表示數I.

③再閉合S2，調節變阻器R，使電流表的電流仍為步驟2的電流I，此時讀出電壓表V1的示數U1，電壓表V2的示數U2.

用上述測得的物理量表示待測電阻的阻值Rx＝____________.

Answer 1

【答案】(1)①C F ②甲 ③ (2)

【解析】(1)①根據閉合電路歐姆定律可知通過待測金屬絲的最大電流為Imax＝ A＝60 mA，所以電流表應選用C；當滑動變阻器采用限流式接法時，電路中需要的最大電阻為Rmax＝Ω＝360 Ω，顯然滑動變阻器應選用F且應采用分壓式接法．

②由于待測金屬絲滿足，電流表應用外接法，即電路應是分壓外接電路，所以應采用甲圖．

③根據R＝及R＝可得ρ＝.

(2)當S2斷開時應有U＝I(RA＋Rx)，當S2閉合時應有U1＝IRA＋U2，聯立以上兩式可得Rx＝.