3.从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量金属丝的电阻率。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能得到多组数据。

金属丝(L):长度为L­0,直径为D,电阻约为5Ω

电流表(A1):量程10mA,内阻r1 = 40Ω

电流表(A2):量程500A ,内阻r2 = 750Ω

电压表(V):量程10V ,内阻10kΩ

电阻(R1):阻值为100Ω,作保护电阻用

滑动变阻器(R2):总阻值约20Ω

电池(E):电动势1.5V,内阻很小

开关(S),导线若干

(1)在下列方框中画出电路图,并标明所用器材的代号。

(2)若选测量数据中的一组数据计算电阻率,则所用的表达式=       ,式中各符号的意义是                       

分析:(1)因为电源电动势E = 1.5V,而电压表量程为10V,用此电压表测量电压偏转角度太小,相对误差太大,所以不选用电压表。已知内阻的电流表可测电压,所以选用A1A2测电压,对于两个电表分析如下:

电流表(A1):量程10mA,内阻r1 = 40Ω,能测量的最大电压为0.40V。

电流表(A2):量程500A ,内阻r2 = 750Ω,能测量的最大电压为0.375V。

电流表(A1)的电阻与电阻丝电阻接近,电流表(A1)与电阻丝串联后用电流表(A2)测量其电压时,电阻丝上电压较大,误差较小。

电源电压超过电流能够承受的最大电压,为保护两个电流表,给它们串联一个保护电阻R1。使电流表(A2)承受的电压约为0.5V以下。

变阻器R2的电阻只有20Ω,用限流电路调节电压或电流时调节范围太小,加上题中要求“测多组数据”,故采用分压接法,电路图如图所示。

(2)因为

所以,得,式中:I1为A1的读数,I2为A2的读数,r1为A1的内阻,r2为A2的内阻,L0为金属丝的长度,D为金属丝的直径。

[答案](1)如图所示

(2)  I1为A1的读数,I2为A2的读数,r1为A1的内阻,r2为A2的内阻,L0为金属丝的长度,D为金属丝的直径

 0  410678  410686  410692  410696  410702  410704  410708  410714  410716  410722  410728  410732  410734  410738  410744  410746  410752  410756  410758  410762  410764  410768  410770  410772  410773  410774  410776  410777  410778  410780  410782  410786  410788  410792  410794  410798  410804  410806  410812  410816  410818  410822  410828  410834  410836  410842  410846  410848  410854  410858  410864  410872  447090 

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