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  437944  437952  437958  437962  437968  437970  437974  437980  437982  437988  437994  437998  438000  438004  438010  438012  438018  438022  438024  438028  438030  438034  438036  438038  438039  438040  438042  438043  438044  438046  438048  438052  438054  438058  438060  438064  438070  438072  438078  438082  438084  438088  438094  438100  438102  438108  438112  438114  438120  438124  438130  438138  447090 

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