Question

在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测量一个约100Ω电阻丝，可用的仪器：电流表（量程0～30mA，内阻50Ω）、电压表（量程0～3V，内阻5kΩ）、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电源（电动势4V，内阻忽略不计）、开关和导线若干．
①请将你设计的实验电路图画在方框中．
②根据设计的电路图，将下图中的实物连接成实验用的电路．
③为了完成整个实验，除你在电路中已画出的器材外，还需要测量接入电路中的电阻丝长度l的仪器是

刻度尺

，测量电阻丝直径d的仪器是

螺旋测微器

．
④计算电阻率的公式是ρ=

π Ud 2

4IL

．（用直接测量出的物理量表示）

Answer 1

分析：本题的关键是根据

R   V

R

＞

R

R   A

可知，电流表应用外接法，根据闭合电路欧姆定律估算若变阻器采用限流式接法时，电路中的最大电阻远大于给出的变阻器的全电阻，可知变阻器必须采用分压式接法．

解答：解：①根据闭合电路欧姆定律可知，若变阻器采用限流式接法，电路中的最大电阻可为

R

max

=

E

1 3 I   A

=

4

1 3 ×30 ×10 -3

=400Ω，所以变阻器的全电阻太小，变阻器必须采用分压式接法；又由于满足

R   V

R

＞

R

R   A

，所以电流表应用外接法，电路图如图所示：

②实物连线图如图所示：

③测量接入电路中的电阻丝长度L的仪器是刻度尺；测量电阻丝直径d的仪器是螺旋测微器． 
④由R=

ρL

s

，R=

U

I

，s=

πd 2

4

，联立以上各式可得ρ=

π Ud 2

4IL

．
故答案为：①如图；  ②如图； ③刻度尺，螺旋测微器； ④

π Ud 2

4IL

点评：遇到电学实验问题，注意把握伏安法时电流表内外接法的选择方法以及变阻器采用分压式接法时的条件．