题目内容
5．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；金属丝的电阻大约为4Ω．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从图中读出金属丝的直径d为0.520mm．
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4.5V，内阻很小； 电流表A1：量程0～0.6A，内阻等于1Ω；
电流表A2：量程0～3.0A，内阻约0.025Ω； 电压表V：量程0～3V，内阻约3kΩ；
滑动变阻器R1：最大阻值10Ω； 滑动变阻器R2：最大阻值50Ω；
开关、导线等．
在可供选择的器材中，应该选用的电流表是A1，应该选用的滑动变阻器是R2．
③根据所选的器材，在图2方框中画出实验电路图．
④若按照以上电路图测出电流值为I，电压值为U，金属丝长度为L，则用公式ρ=$\frac{π{d}^{2}U}{4IL}$算出的电阻率与真实值相比，偏小（填”偏大”“偏小””相等”）．
分析 ①螺旋测微器读数时要先读整数，再读小数，注意半毫米刻度线，要估读；
②根据电路电流不能太大，则滑动变阻器，应用限流式接法，再根据所测电阻，${R}_{x}^{2}＜{R}_{A}{R}_{V}$，即可判定电流表外接还是内接；
③根据以上分析，即可画出电路图，注意外接法与限流式；
④根据电阻定律，结合所测电阻的真实值，从而确定求解．
解答 解：①金属丝的直径为d=0.5mm+2.0×0.01mm=0.520mm．
②因伏安法测定金属丝的电阻时的电流不能太大，否则由于随着温度升高电阻会增大而测不准，故应选电流表A1，由闭合电路欧姆定律及电流表读数要求应满足：$\frac{1}{3}{I}_{A}$≤$\frac{E}{R+r}$≤$\frac{1}{3}{I}_{A}$，
11.25≤Rx≤22.5Ω，所以若滑动变阻器采用限流式接法，
变阻器阻值范围是7.25Ω≤R变≤18.25Ω，
可见应选用滑动变阻器R2：最大阻值50Ω，
因${R}_{x}^{2}＜{R}_{A}{R}_{V}$，金属丝电阻很小，故电流表可采用外接法．
③实验电路图如图
④根据电阻定律R=$\frac{ρL}{S}$，
则有公式ρ=$\frac{π{d}^{2}U}{4IL}$，因电流表的值偏大，则导致电阻率偏小，算出的电阻率比真实值偏小；
故答案为：①0.520；②A1，R2；③如上图所示；④偏小．
点评 若滑动变阻器采用限流式时能限住电流，则应用限流式，因为限流式操作方便且节能，并掌握电流表外接还是内接的判定方法；注意电流表的量程选择：电源的电动势与电阻估计值，结合欧姆定律，求得电流较大，产生热量较多，容易改变电阻率，因此不能采用此方法．
练习册系列答案
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