Question

6．（1）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，刻度位置如图1所示，则电阻丝的直径是0.0642mm．

②用多用电表的欧姆档粗测这种电阻丝的阻值：
已知电阻丝的阻值约为计时kΩ，下面给出的操作步骤中，合理的实验步骤顺序是：cadb（填写相应的字母），旋转选择开关其尖端应对准的欧姆档位是×1k，根据图2中指针所示位置，电阻丝的阻值约为3.2×10⁴Ω．
a．将两表笔短接，调节欧姆档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S，使其尖端对准欧姆档的某一档位
d．旋转选择开关S，使其尖端对准甲流500V档，并拔出两表笔
③用电流表和电压表精确测定此电阻丝的阻值，实验时提供下列可选用的器材：
电压表V（量程3V，内阻50kΩ）
电流表A₁（量程200μA，内阻200Ω）
电流表A₂（量程5mA，内阻20Ω）
电流表A₃（量程0.6A，内阻1Ω）
滑动变阻器R（最大阻值1kΩ）
电源E（电源电动势4V）
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．在虚线框中画出测电阻的实验电路；
④分别用L、d、R_x表示电阻丝的长度、直径和阻值，则电阻率表达式为ρ=$\frac{π{d}^{2}{R}_{x}}{4L}$．

Answer 1

分析 （1）螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm，可动刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数，由可动刻度读出毫米的小数部分．
（2）明确多用电表的使用方法，掌握万用表的读数方法，即电阻的测量值=指针指示值×倍率．
（3）由$I=\frac{E}{R+r}$，求得电流值选择电流表，根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系，选择电流表外接法，精确测定此电阻丝的阻值，要求测量值尽可能多，故采用分压法．
（4）由电阻定律公式变形即可求得电阻率的表达式．

解答 解：（1）读数为0.5mm+14.2×0.01mm=0.642mm=0.0642cm，
（2）使用多用电表测电阻时，首先要选择档位，然后进行欧姆调零；再进行测量；测量完成后要断开开关，将旋钮打到OFF档或交流电压最高档；故步骤为：cadb；
因电阻很大，故应选择×1k档位；
多用电表的读数方法为指针示数与档位的乘积；故电阻的阻值R=32×1000Ω=3.2×10⁴Ω
（3）a、由$I=\frac{E}{R+r}$，得：I≈100uA，故电流表选A₁．b、精确测定此电阻丝的阻值，滑线变阻器用分压，由$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}＜\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，电流表用内接法，电路图如图所示 
（4）根据电阻定律R_x=$ρ\frac{L}{S}$，其中S=$\frac{1}{4}π{d}^{2}$，
解得：ρ=$\frac{π{d}^{2}{R}_{x}}{4L}$，

故答案为：（1）0.0642
（2）cadb；×1k；3.2×10⁴
（3）a、A₁  b、如图所示；
（4）$\frac{π{d}^{2}{R}_{x}}{4L}$

点评 本题考查电阻率的测量实验，对于实验电路所用器材的要求能熟练掌握，明确各仪器正确读数的方法；电表的内外接法，变阻器的分压与限流式的区别要弄清楚．