Question

14．在“测定金属的电阻率”的实验中，所用金属丝的电阻约为5Ω．用米尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测量金属丝直径d，用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
（1）金属丝粗细均匀（横截面为圆形），用螺旋测微器测量其直径d，结果如图1所示，则d=4.689mm．
（2）实验室备有两节干电池、电建、导线若干及下列器材：
A．电压表V（0～3V，内阻约为10KΩ）
B．电流表A₁（0～0.6A，内阻约为0.5Ω）
C．电流表A₂（0～3A，内阻约为0.1Ω）
D．滑动变阻器R₁ （0～20Ω，1A）
E．滑动变阻器R₂ （0～1000Ω，0.2A）
a．某同学进行电阻测量时，为提高测量的精度，电流表应选B，滑动变阻器应选D．（填器材前对应的序号）
b．该同学实验时实物接线如图2所示，请指出接线中的两处错误：
错误1：③错误2：⑥（用接线序号表示）
（3）连线正确后，该同学实验中测得的6组电流I、电压U的值已在图3中标出，据此作出U-I图线，求出电阻值R=6.0Ω （保留2位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度的示数之和是螺旋测微器的示数．
（2）根据电路最大电流选择电流表；为便于实验操作，在保证安全的情况下，滑动变阻器最大阻值应小一些．
滑动变阻器的限流接法应接一上一下两个接线柱，根据待测电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法．
（3）把坐标系中各点连接起来，得到U-I图象，然后求出电阻阻值．

解答 解：（1）由图1所示螺旋测微器可知，固定刻度是4.5mm，
可动刻度所示是18.9×0.01mm=0.189mm，
则螺旋测微器的示数是4.5mm+0.190mm=4.689mm；
（2）电源电动势E=1.5V×2=3V，电路最大电流I=$\frac{E}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，
电流表可选B、0～0.6A，内阻约为0.5Ω；
滑动变阻器D、滑动变阻器R₁ （0～20Ω，1A），能保证电路安全，且最大阻值较小，便于操作，滑动变阻器选D；
由图2可知，滑动变阻器被接成了定值电阻，连线③错误；$\frac{{R}_{V}}{R}$=$\frac{10000Ω}{5Ω}$=2000，$\frac{R}{{R}_{A}}$=$\frac{5Ω}{0.5Ω}$=10，$\frac{{R}_{V}}{R}$＞$\frac{R}{{R}_{A}}$，
电流表应采用外接法，由图2可知，连线⑥错误；
（3）把坐标纸上的各点连接起来，得到U-I图象，图象如图所示：

由图象可得：电阻R=$\frac{△U}{△I}$=6.0Ω；
故答案为：（1）4.689；（2）B；D；③；⑥；（3）如图所示；6.0Ω．

点评 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，螺旋测微器要估读．滑动变阻器的限流接法要接一上一下两接线柱，不能同时接上面或下面两个接线柱．