题目内容

9．在“测定某电阻丝的电阻率”实验中
①用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝直径，如图1所示，则电阻丝的直径是0.642mm．

②用多用表的欧姆档粗测电阻丝的阻值，已知此电阻丝的阻值约为20kΩ．下面给出的操作步骤中，合理的实验步骤顺序是c、a、b、d（填写相应的字母）
a．将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，而后断开两表笔
b．将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端，读出阻值后，断开两表笔
c．旋转选择开关，使其尖端对准欧姆档的x1K档
d．旋转选择开关，使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔
③若用电流表和电压表精确测量此电阻丝的阻值，实验室提供下列可供选用的器材：
电压表V（量3V，内阻约50kΩ）
电流表A1（量程200μA，内阻约200Ω）
电流表A2（量程5mA，内阻约20Ω）
电流表A3（量程0.6A，内阻约1Ω）
滑动变阻器（最大值500Ω）
电源E（电动势4.5V，内阻约0.2Ω）
开关S导线
a．在所提供的电流表中应选用A1（填字母代号）．
b．在如图2的虚线框中画出测电阻的实验电路．
④根据测得的电阻丝的长度、直径和阻值，即可求出该电阻丝的电阻率．

分析 ①螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读．
②使用欧姆表测电阻时，应选择合适的挡位，然后进行欧姆调零，再测电阻，欧姆表使用完毕后，要把选择开关置于OFF挡或交流电源最高挡．
③结合电压表的最大测量值和电阻的粗略值根据欧姆定律估算其电流值，然后选择电流表；比较Rx与$\sqrt{{R}_{A}{R}_{V}}$的大小，若是大电阻则采用电流表内接，题目中说较精确测定此电阻丝的阻值，故采用滑动变阻器分压接法．

解答 解：①螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.01×14.2mm=0.142mm，所以最终读数为0.642mm．
②使用欧姆表测电阻时，应选择合适的挡位，然后进行欧姆调零，再测电阻，欧姆表使用完毕后，要把选择开关置于OFF挡或交流电源最高挡；
待测电阻阻值约为20kΩ，欧姆表应选择×1k挡，欧姆表换挡后要进行欧姆调零，然后测电阻，欧姆表使用完毕应把选择开关置于OFF挡或交流电压最高档，
因此正确的实验步骤是：c、a、b、d．
③a．根据欧姆定律电流的最大值约为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{4.5}{20000}$=2.25×10-4A=225μA，根据电流表的使用原则，应该选用A1；
b．由Rx＞$\sqrt{{R}_{A}{R}_{V}}$=$\sqrt{200×50000}$≈3162Ω，则R为大电阻，采用电流表内接，题目中说较精确测定此电阻丝的阻值，故采用滑动变阻器分压接法．

故答案为：①0.641～0.643     ②c、a、b、d   ③a．A1  b．如图：

点评 解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，欧姆表的使用方法与读数方法，伏安法测电阻的实验尤其注意电流表的内接还是外接的选择，可记忆为：大内小外，即大电阻电流表内接，小电阻电流表外接，知道定位大电阻还是小电阻的公式．

练习册系列答案
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C．游标卡尺和螺旋测微器    
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F．干电池组（3V，0.05Ω）
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（1）用游标卡尺测电阻丝的长度，其示数部分如图甲所示，则该次测得长度为2.98cm；用螺旋测微器测量电阻丝的直径，示数如图乙，测得直径d=5.670mm．

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（4）实验数据的测量与电阻率的计算：如果电阻丝的长度用L表示，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2，请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式ρ=$\frac{π{d}^{2}{I}_{1}（{R}_{g}+{R}_{0}）}{4L（{I}_{2}-{I}_{1}）}$．
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