Question

11．为测量某金属丝的电阻率，某同学截取了其中的一段，用米尺测出金属丝的长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表粗测其电阻约为R．

（1）该同学将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐，从图甲中读出金属丝的长度L=191.5mm．
（2）该同学用螺旋测微器测金属丝的直径，从图2乙中读出金属丝的直径D=0.680mm．
（3）该同学选择多用电表“×10”挡粗测金属丝的电阻，从图丙中读出金属丝的电阻R=220Ω．
（4）接着，该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率．实验室提供的器材有：
A．直流电源E（电动势4V，内阻不计）
B．电流表A₁（量程0～3mA，内阻约50Ω）
C．电流表A₂（量程0～15mA，内阻约30Ω）
D．电压表V₁（量程0～3V，内阻10KΩ）
E．电压表V₂（量程0～15V，内阻25kΩ）
F．滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
G．滑动变阻器R₂（阻值范围0～2KΩ，允许通过的最大电流0.5A）
H．待测电阻丝R_x，开关、导线若干
要求较准确地测出其阻值，电流表应选C，电压表应选D，滑动变阻器应选F．（用器材前的字母表示即可）
（5）在如图丁所示的实物上画出连线（部分线已画出）．

Answer 1

分析 （1）由图示刻度尺确定其分度值，读出其示数；
（2）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；
（3）欧姆表指针示数与倍率的乘积是欧姆表示数；
（4）根据最大电流选择电流表，根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作，在保证安全的前提下应选择最大阻值较小的滑动变阻器．
根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后选择开关位置．
（5）根据电路图连接实物电路图；

解答 解：（1）、（由图甲所示刻度尺可知，其分度值为1mm，示数为19.15cm=191.5mm；
（2）、由图乙所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，可动刻度示数为：18.0×0.01mm=0.180mm，螺旋测微器的示数为：0.5mm+0.180mm=0.680mm；
（3）、由图丙所示可知，电阻阻值为22×10Ω=220Ω；
④电路最大电流约为：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{4}{220}$≈0.018A=18mA，则电流表应选C．电流表A₂（量程0～15mA，内阻约30Ω）；电源电动势是4V，则电压表应选D．电压表V₁（量程0～3V，内阻10kΩ）；为方便实验操作，滑动变阻器应选F．滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）．
⑤$\frac{R}{{R}_{A}}$=$\frac{220}{30}$≈7.3，$\frac{{R}_{V}}{R}$=$\frac{10000}{220}$≈45.45，故R为小电阻，电流表应选择外接法，
⑥根据电路图连接实物电路图，如图所示；
故答案为：（1）191.5；（2）0.680；③220；④C；D；F；⑤电路图如图所示．

点评 本题应明确：螺旋测微器固定刻度与可动刻度所示之和是螺旋测微器的示数；同时注意掌握实验器材的选取原则．