Question

17．某同学做“测定金属电阻率”的实验．
（1）这位同学采用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属丝的电阻．有以下器材可供选择：（要求测量结果尽量准确）
A．电池组（3V，内阻约1Ω）
B．电流表（0-3A，内阻约0.025Ω）
C．电流表（0-0.6A，内阻约0.125Ω）
D．电压表（0-3V，内阻约3kΩ）
E．电压表（0-15V，内阻约15kΩ）
F．滑动变阻器（0-20Ω，额定电流1A）
G．滑动变阻器（0-1000Ω，额定电流0.3A）
H．开关，导线
实验时应选用的器材是：电流表选择C，电压表选择D，滑动变阻器选择F（填写各器材的字母代号）．
（2）请在如图1的虚线框中画出实验电路图．
（3）这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图2所示．由图中电流表示数为0.46A、电压表的读数为2.40V，可计算出金属丝的电阻为5.22Ω．

（4）用螺旋测微器测得金属丝的直径如图3所示，可知金属丝的直径d=3.373mm．

Answer 1

分析 （1）根据电路最大电流选择电流表，根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）根据题意确定电流表与滑动变阻器的接法，然后作出电路图．
（3）根据图示电表确定其分度值，读出其示数，然后由欧姆定律求出金属丝的电阻．
（4）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．

解答 解：（1）电路最大电流约为：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{3}{5}$=0.6A，电流表应选择C；电源电动势为3V，则电压表应选择D；为方便实验操作，滑动变阻器应选择F；
（2）待测电阻阻值约为5Ω，电流表内阻约为0.125Ω，电压表内阻约为3kΩ，电压表内阻远大于待测点阻值，电流表应采用外接法，滑动变阻器最大阻值为20Ω，远大于待测电阻阻值，滑动变阻器可以采用限流接法，电路图如图所示：

（3）由图示电流表可知，其分度值为0.02A，示数为0.46A；
由图示电压表可知，其分度值为0.1V，示数为2.40V；
金属丝电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.40}{0.46}$≈5.22Ω；
（4）由图示螺旋测微器可知，其示数为：3mm+37.3×0.01mm=3.373mm；
故答案为：（1）C；D；F；（2）电路图如图所示；（3）0.46；2.40；5.22；（4）3.373．

点评 本题考查了实验器材的选择、设计实验电路、电表读数、螺旋测微器读数，要掌握常用器材的使用及读数方法，读数时视线要与刻度线垂直；根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是正确设计实验电路的关键．