Question

在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度l=0.810m．金属丝的电阻大约为4Ω．先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
（1）从图中读出金属丝的直径为______．
（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：
直流电源：电动势约4.5V，内阻很小；
电流表A₁：量程0～0.6A，内阻0.125Ω；
电流表A₂：量程0～3.0A，内阻0.025Ω；
电压表V：量程0～3V，内阻3kΩ；
滑动变阻器R₁：最大阻值10Ω；
滑动变阻器R₂：最大阻值50Ω；
开关、导线等．
在可供选择的器材中，应该选用的电流表是______，应该选用的滑动变阻器是______．
（3）根据所选的器材，画出实验电路图．
（4）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为R_X=4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为______Ω?m．（保留二位有效数字）

Answer 1

（1）、金属丝的直径为d=0.5mm+2.0×0.01mm=0.520mm．
（2）、因伏安法测定金属丝的电阻时的电流不能太大，否则由于随着温度升高电阻会增大而测不准，故应选电流表A₁，由闭合电路欧姆定律及电流表读数要求应满足：

1

3

I

A

≤

E

R+r

≤

2

3

I

A

，11.25≤

R

≤22.5Ω，所以若滑动变阻器采用限流式接法，变阻器阻值范围是7.25Ω≤

R

变

≤18.25Ω，可见应选用滑动变阻器

R

1

，金属丝电阻很小，故电流表可采用外接法．
（3）、实验电路图如图



（4）、根据电阻定律R=

ρL

S

，其中S=

1

4

πd

2

，ρ=

πd 2  R

4L

，代入数据求得电阻率为ρ=1.1╳

10

-6

Ωm（保留二位有效数字）．
故答案为（1）0.520mm
         （2）

A

1

，

R

1

         （3）如图
         （4）1.1╳

10

-6

Ωm