Question

在測定金屬電阻率的實驗中，用伏安法測量一個約100Ω電阻絲，可用的儀器：電流表（量程0～30mA，內阻50Ω）、電壓表（量程0～3V，內阻5kΩ）、滑動變阻器（最大阻值20Ω）、電源（電動勢4V，內阻忽略不計）、開關和導線若干．
①請將你設計的實驗電路圖畫在方框中．
②根據設計的電路圖，將下圖中的實物連接成實驗用的電路．
③為了完成整個實驗，除你在電路中已畫出的器材外，還需要測量接入電路中的電阻絲長度l的儀器是

刻度尺

，測量電阻絲直徑d的儀器是

螺旋測微器

．
④計算電阻率的公式是ρ=

π Ud 2

4IL

．（用直接測量出的物理量表示）

Answer 1

分析：本題的關鍵是根據

R   V

R

＞

R

R   A

可知，電流表應用外接法，根據閉合電路歐姆定律估算若變阻器采用限流式接法時，電路中的最大電阻遠大于給出的變阻器的全電阻，可知變阻器必須采用分壓式接法．

解答：解：①根據閉合電路歐姆定律可知，若變阻器采用限流式接法，電路中的最大電阻可為

R

max

=

E

1 3 I   A

=

4

1 3 ×30 ×10 -3

=400Ω，所以變阻器的全電阻太小，變阻器必須采用分壓式接法；又由于滿足

R   V

R

＞

R

R   A

，所以電流表應用外接法，電路圖如圖所示：

②實物連線圖如圖所示：

③測量接入電路中的電阻絲長度L的儀器是刻度尺；測量電阻絲直徑d的儀器是螺旋測微器． 
④由R=

ρL

s

，R=

U

I

，s=

πd 2

4

，聯立以上各式可得ρ=

π Ud 2

4IL

．
故答案為：①如圖；  ②如圖； ③刻度尺，螺旋測微器； ④

π Ud 2

4IL

點評：遇到電學實驗問題，注意把握伏安法時電流表內外接法的選擇方法以及變阻器采用分壓式接法時的條件．