Question

15．在测定金属丝的电阻率的实验中：
①用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图（a）所示，则该金属丝的直径为d=1.880（1.878～1.882均可）mm．

②某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：
A．电池组（3V，内阻约1Ω）；             
B．电流表（0～0.6A～3A，内阻约0.125Ω～0.025Ω）
C．电压表（0～3V～15V，内阻约3kΩ～15kΩ）  
D．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）
E．开关、导线．
该同学根据现有器材设计实验电路并连接了部分实物，如图（b）所示，请用笔画线代替导线完成其余连线．
③某次实验时，电压表和电流表的示数分别如图（c）所示，则电压表、电流表的测量值分别为：U=1.28（1.27～1.29均可）V；I=0.26A．
④用一次测量得出结果，通常有较大误差．为了减少误差，应多测几组相应的I、U值，作I-U图线，利用I-U图线求出电阻值，该同学测了6组数且逐一描点作图，如图（d）所示，请你依据图线求出电阻的阻值R=4.8Ω．（计算结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；注意判断0.5毫米刻度线是否出现的方法：若可动刻度的“0”在固定刻度上方，则没有露出，若在下方则以及露出．
（2）约为5Ω左右的金属丝的电阻属于小电阻，要使用电流表外接法；
（3）电压表和电流表读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少．
（4）将所描的点连接，让尽量多的点落在直线上，或在直线是两侧，然后从直线上选取两点，代入数据计算即可．

解答 解：（1）固定刻度的读数为：1.5mm，可动刻度读数为0.01×38.0mm=0.380mm，
所以最终读数为：1.5mm+0.380mm=1.880mm．
（2）约为5Ω左右的金属丝的电阻属于小电阻，要使用电流表外接法；然后依次连接如图b；
（3）电源的大多数是3V，电压表选择0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为1.28V．
电路中的最大电流：I=$\frac{E}{{R}_{x}}$≈$\frac{3}{5}$A=0.6A，电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，则电流表的示数为0.26A；
（4）让尽量多的点落在直线上，或在直线是两侧．连线如图C；从图线上选取一个点：（1.9，0.4），则：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.9}{0.4}$Ω=4.8Ω
故答案为：①1.880（1.878～1.882均可）mm；②实物连线如图（b）所示   
③1.28（1.27～1.29均可）V，0.26A；④I-U图线如图（c）所示；  4.8   

点评 伏安法测电阻的实验有两种接法：

考虑电流表和电压表内阻时，
甲图：电压表测电流表和R的总电压，测量值偏大，电流表测R的实际电流，测量值偏大．
乙图：电压表测R的实际电压，电流表测R与电压表的总电流，测量的电流值偏大，测量值偏小．