题目内容
14．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图1所示，用米尺测量金属丝的长度l=0.810m．金属丝的电阻大约为5Ω．先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
（1）从图1中读出金属丝的直径为0.600mm．
（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：
直流电源：电动势约4.0V，内阻很小；
电流表A1：量程0～0.6A，内阻约0.125Ω； 电流表A2：量程0～3.0A，内阻约0.025Ω；
电压表V1：量程0～3V，内阻约3kΩ； 电压表V2：量程0～15V，内阻约15kΩ；
滑动变阻器R：最大阻值30Ω； 开关、导线等．
在可供选择的器材中，电流表应选用A1，电压表应选用V1．
（3）根据所选的器材，在图2的虚线框内画出实验电路图．
（4）若根据实验数据作出金属丝的U-I图线如图3所示，则该金属丝的电阻为4.5Ω，这种金属材料的电阻率为1.2×10-6Ω•m．（保留二位有效数字）
分析 （1）螺旋测微器读数=固定刻度读数+半刻度读数+可动刻度读数；
（2）根据电路最大电流选择电流表，根据电源电动势、待测电阻阻值与所选电流表选择滑动变阻器．
（3）根据实验器材确定滑动变阻器接法，根据待测电阻阻值与电表内阻关系确定电流表接法，作出电路图．
（4）由图求出电阻值，根据电阻定律求出金属丝的电阻率．
解答 解：（1）由图示螺旋测微器可知，固定刻度读数：0.5mm；可动刻度读数0.01mm×10.0=0.100mm；故螺旋测微器读数为：0.600mm；
（2）电路电流最大为$\frac{4.0}{5}=0.8A$，为提高精确度，减小读数误差，选小量程电表，以滑动变阻器来控制不超量程即可，故选电流表A1：量程0～0.6A，内阻0.125Ω；电压表应选V1；
（3）为保证电路安全，滑动变阻器采用限流接法，由题意知，电流表采用外接法，实验电路图如图所示：
（4）由图可得电阻值为：$R=\frac{0.45}{0.1}=4.5Ω$．
由电阻定律得：R=ρ$\frac{L}{S}=ρ\frac{L}{π（\frac{d}{2}）^{2}}$，
电阻率ρ=$\frac{π{d}^{2}R}{4L}=\frac{3.14×{（0.600×1{0}^{-3}）}^{2}×4.5}{4×0.810}$≈1.2×10-6Ω•m．
故答案为：（1）0.600；（2）A1；V1；（3）电路图如图所示；（4）1.2×10-6．
点评 本题关键：（1）用伏安法测电阻时安培表内、外接法的选择原则是“大内小外”，即对于大电阻采用安培表内接法，对于小电阻采用安培表外接法；（2）需要有较大的电压测量范围时，滑动变阻器采用分压式接法．
练习册系列答案
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6．
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