Question

16．某实验小组利用如下器材测量某金属丝的电阻率
A．电源（3V，内阻约为0.1Ω）
B．电流表（量程0.6A，内阻约为0.1Ω）
C．电流表（量程3A，内阻约为0.03Ω）
D．电压表（量程3V，内阻约为3kΩ）
E．滑动变阻器（1kΩ，0.3A）
F．滑动变阻器（20Ω，2A）
G．待测金属丝、螺旋测微器、米尺、开关和导线等

①实验的主要步骤如下：
a．截取一段金属丝，拉直并固定在两端带有接线柱的米尺上，观察其接人长度在米尺上的示数如图所示甲所示，则读数为50.00cm；
b．用螺旋测微器测出金属丝的直径，某次测量时示数如图乙所示，其读数为0.712mm；
c．正确连接电路，合上开关；
d．改变滑动变阻器的位置，读出电压表和电流表的示数，记录如表：

次数	1	2	3	4	5
U/V	0.80	1.00	1.50	1.80	2.30
I/A	0.18	0.22	0.34	0.42	0.52

e．断开开关，整理器材，结束实验操作．
②根据以上信息，你认为该小组选用的电流表是B，滑动变阻器是F（只填仪器前的代号）；请设计较为节能且误差较小的电路，并把图丙电路连接完整．
③该小组的测量数据已标在图丁U-I图上，请作图线并计算该金属丝的电阻值为4.4Ω（保留两位有效数字），根据电阻定律即可得到该金属丝电阻率．

Answer 1

分析 ①a、由图示刻度尺确定其分度值，读出其示数；b、螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；
②根据最大电流选择电流表，根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作，在保证安全的前提下应选择最大阻值较小的滑动变阻器．
根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法．根据电路图连接实物电路图；
③由欧姆定律求出电阻的数值．

解答 解：①由图甲所示刻度尺可知，其分度值为1mm，示数为19.00cm=190.0mm；
由图乙所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，可动刻度示数为21.2×0.01mm=0.212mm，螺旋测微器的示数为0.5mm+0.212mm=0.712mm；
②电路最大电流约为0.52A，则电流表应选B．为方便实验操作，滑动变阻器应选F．滑动变阻器F（阻值范围0～20Ω，允许通过的最大电流2.0A）．
由于电压的变化范围大，所以要选择分压式接法；由表格中的数据可知，待测电阻丝的电阻值约5欧姆，属于小电阻，所以电流表应选择外接法，然后画出实验原理图，根据电路图连接实物电路图，如图所示；

③取直线上的点，由欧姆定律得电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.2}{0.5}Ω=4.4Ω$
故答案为：（1）50.00，0.712（0.711～0.713均给分）②B，F，如图；③4.4（4.3～4.5均给分）Ω

点评 螺旋测微器固定刻度与可动刻度所示之和是螺旋测微器的示数；本题考查了实验器材的选取，要掌握实验器材的选取原则．