题目内容

12.在测定一小段粗细均匀合金丝电阻率的实验中:
(1)利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,合金丝的直径为0.680mm.
(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx,以下操作中错误的是C
A.用米尺量出接入电路有效金属丝的全长三次,算出其平均值
B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值
C.用伏安法测电阻时采用电流表内接法,多次测出后算出平均值
D.实验中应尽量保持金属丝的温度不变.
(3)欲用“伏安法”测定合金丝的电阻,电阻约为12Ω,要求合金丝电阻两端的电压从零开始连续调节,测量结果尽量准确,下列器材中电流表应选用的是B,滑动变阻器应选用的是D(在横线上填写出所选器材的代号)
A.电流表A1(0-3A,内阻约0.0125Ω)
B.电流表A2(0-0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表V(0-6V,内阻约6KΩ)
D.滑动变阻器R1(0-5Ω,2A)
E.滑动变阻器R2(0-1000Ω,1A)
F.电池组E(6V,内阻很小)
(4)在图2方框内画出应采用的电路图.

分析 (1)明确千分尺的读数方法即可;
(2)根据实验原理明确实验中的注意事项,从而确定错误的做法:
(3)先根据欧姆定律求出通过电炉丝的最大电流来选择电流表,根据闭合电路欧姆定律求出电路中的最大电阻,可以选择滑动变阻器的接法,

解答 解:(1)由图可知,千分尺的读数为:d=0.5+18.0×0.01=0.680mm;
(2)本实验中电阻给为12Ω;电压表内阻为6kΩ;电流表内阻为0.125Ω;
则有:$\frac{6000}{12}$>$\frac{12}{0.125}$,故电流表应采用外接法;故C错误;
(3)由I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6}{12}$A=0.5A,所以电流表应选A2,故选:B;
电路中最大电阻为Rmax=$\frac{E}{\frac{{I}_{A}}{3}}$=$\frac{6}{\frac{0.6}{3}}$Ω=30Ω,所以若用限流式时滑动变阻器R1 阻值太小,R2阻值太大,所以只能用分压式,应选阻值小的R1,即选D;
电阻给为12Ω;电压表内阻为6kΩ;电流表内阻为0.125Ω;则有:$\frac{6000}{12}$>$\frac{12}{0.125}$,故电流表应采用外接法;
原理图如图所示;

故答案为:(1)0.680;(2)C;(3)B;D,(4)如上图所示.

点评 伏安法测量电阻时有内接法和外接法两种方法:当两表的内阻为不确定值时,可以通过求$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$与$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$的大小来选择;若两表的内阻为确定值时,把两表内阻计算在内,为运算方便可以用内接法.

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