Question

16．某同学测定一根金属丝的电阻率．
（1）用螺旋测微计测量金属丝的直径如图a所示，则该金属丝的直径为0.520mm．
（2）先用多用电表粗测其电阻．将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零，测量时发现指针向右偏转角度太大，这时他应该：
a．将选择开关换成欧姆挡的×1档位（选填“×100”或“×1”）
b．将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处．再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图b所示，则此段电阻丝的电阻为12.0Ω．
（3）如图c，现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下器材：4V的直流电源；3V量程的直流电压表；电键；导线等．还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用：
A．电流表A₁（量程0.3A，内阻约1Ω）    B．电流表A₂（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
C．滑动变阻器R₁（最大阻值为10Ω）D．滑动变阻器R₂（最大阻值为50Ω）
为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大，电流表应选A，滑动变阻器应选C（填器材前面的选项字母）．
（4）请根据图c的实验实物图在答题纸的对应方框内画出相应的实验原理图．

Answer 1

分析 本题①读数时应分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线以露出；题②的关键是明确欧姆表指针偏角过大说明待测电阻过小即倍率选择的过大；题③的关键是根据通过待测电阻的最大电流来选择电流表量程，根据要求电压调节范围足够大可知变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节，明确待测电阻阻值较小时应用电流表外接法．

解答 解：①：螺旋测微器的读数为：d=0.5mm+2.0×0.01mm=0.520mm（0.519～0.521都可以）；
②：a：欧姆表的指针偏转较大说明所选倍率过大，应选择×1倍率；  
b：调零时，应将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右端零刻度处；
欧姆表的读数为：R=12.0×1Ω=1.02Ω；
③根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为${I}_{m}=\frac{U}{{R}_{x}}=\frac{3}{12}A≈0.25$A，所以电流表应选A；
根据实验要求电压调节范围足够大，可知变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器C以方便调节；
由于待测电阻满足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}＞\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$，可知电流表应用外接法，连线图如图所示：
（4）根据实验的实物图，画出实验原理图如图：
故答案为：（1）0.520；（2）a×1；12；（3）A，C，（4）如图

点评 应明确：①根据通过待测电阻的最大电流来选择电流表量程；②当待测电阻满足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}＞\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$时，电流表应用外接法，满足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}＜\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$时，电流表应用内接法；③当实验要求电压调节范围足够大或变阻器全电阻远小于待测电阻时，变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节．