Question

【題目】現(xiàn)在要測量一段電阻絲的電阻率ρ，其阻值Rx約為0.5 Ω，允許通過的最大電流為0.5 A.現(xiàn)有如下器材可供選擇：

電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω)

電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約為3kΩ)

待測電阻絲Rx(阻值約為0.5Ω)

標(biāo)準(zhǔn)電阻R0(阻值5Ω)

滑動變阻器R1(5 Ω，2A)

滑動變阻器R2(200 Ω，1.5A)

直流電源E(E＝6 V，內(nèi)阻不計(jì))

開關(guān)S、導(dǎo)線若干

(1)圖為四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)的測量電路的一部分，你認(rèn)為合理的是________；

(2)實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)該選擇________(選填“R1”或“R2”)，并采用________接法；（分壓，限流）

(3)根據(jù)你在(1)(2)中的選擇，在圖甲上完成實(shí)驗(yàn)電路的連接________；

(4)實(shí)驗(yàn)中，如果兩電表的讀數(shù)分別為U和I，測得拉直后電阻絲的長度為L、直徑為D，則待測電阻絲的電阻率ρ的計(jì)算式為ρ＝________；

(5)用螺旋測微器測量待測電阻絲的直徑時(shí)讀數(shù)如圖乙所示，則該電阻絲的直徑D＝________.

Answer 1

【答案】C R1 分壓 1.205

【解析】

(1)、(2)、關(guān)鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中需要的最大電阻來選擇變阻器阻值以及接法；根據(jù)求出的最小電阻來選擇保護(hù)電阻；根據(jù)待測電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻可知電流表應(yīng)用外接法，但因?yàn)榇郎y電阻阻值太小可知待測電阻應(yīng)與保護(hù)電阻串聯(lián)使用．

(3)根據(jù)是連接電路時(shí)應(yīng)先連接主干路然后再連接并聯(lián)電路，注意正負(fù)極和量程．

(4)關(guān)鍵是根據(jù)歐姆定律和電阻定律求出電阻率的表達(dá)式即可．

(5)關(guān)鍵是讀數(shù)時(shí)要分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來讀，注意半毫米刻度線是否露出．

(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中需要的最大電阻為：，所以變阻器應(yīng)選R1并且應(yīng)采用分壓式接法；電路中需要的最小電阻為：，為保護(hù)電流表應(yīng)與一保護(hù)電阻串聯(lián)，所以排除電路A，再根據(jù)待測電阻滿足，可知電流表應(yīng)用外接法，所以應(yīng)排除電路D，由于待測電阻阻值太小，將電壓表直接測量時(shí)電壓太小無法讀數(shù)，所以應(yīng)將待測電阻與保護(hù)電阻串聯(lián)后再與電壓表并聯(lián)才行，所以合理的電路應(yīng)是C；

(2)根據(jù)題(1)中的分析可知，變阻器應(yīng)選R1，并且應(yīng)采用分壓式接法；

(3)根據(jù)題（1）中分析可知電路連接圖如圖所示：

(4)圖C電路圖應(yīng)有： ①

根據(jù)電阻定律應(yīng)有： ②

聯(lián)立①②可得：

(5)螺旋測微器的讀數(shù)為：D=1mm+20.6×0.01mm=1.205（±0.002）mm；