Question

（2011?宿迁模拟）在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻R_x约为3Ω．实验室备有下列实验器材
A．电压表V₁（量程3V，内阻约为15KΩ）             B．电压表V₂ （量程15V，内阻约为75KΩ）
C．电流表A₁（量程3A，内阻约为0.2Ω）              D．电流表A₂（量程600mA，内阻约为1Ω）
E．变阻器R₁ （0～10Ω，1.0A）                      F．变阻器R₂ （0～100Ω，0.3A）
G．电池E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）             H．开关S，导线若干

（1）提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有

ADEGH

．
（2）为了减小实验误差，应选用下图中

b

（填“a”或“b”）为该实验的电原理图，并按所选择的原理图把实物图用导线连接起来．
（3）用刻度尺测得金属丝长度为60.00cm，用螺旋测微器测得导线的直径为0.635mm，两电表的示数分别如下图所示，则电阻值为

2.4

Ω，电阻率为

1.3×10^-6Ω?m

．

Answer 1

分析：（1）根据电源电动势选择电压表，由欧姆定律求出电路最大电流，根据该电流选择电流表与滑动变阻器；
（2）根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表采用内接法还是外接法，然后选择实验电路；
（3）由图示电表确定电表量程与分度值，读出电表示数，由欧姆定律求出电阻阻值；最后由电阻定律求出金属导线的电阻率．

解答：解：（1）伏安法测电阻，需要：G、电池E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω），H、开关S，导线若干，电源电动势是3V，因此电压表可选：A、电压表V₁（量程3V，内阻约为15KΩ），电路最大电流I=

E

R

=

3V

3Ω

=1A，如果选用量程是3A的电流表，电流表指针偏转角度不到电表刻度的三分之一，为提高实验精度，电流表可选：D．电流表A₂（量程600mA，内阻约为1Ω），滑动变阻器F的额定电流太小，因此滑动变阻器应选E．变阻器R₁ （0～10Ω，1.0A）；即需要的实验器材有：ADEGH；
（2）

RV

R

=

15000Ω

3Ω

=5000，

R

RA

=

3Ω

1Ω

=3，

RV

R

＞

R

RA

，电流表应选择外接法，因此实验电路应选b．
根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示．
（3）电压表量程是3V，由图示电压表可知，电压表分度值是0.1V，电压表示数是1.2V，
电流表量程是600mA=0.6A，由图示电流表可知电流表分度值是0.02A，电流表示数是0.50A，
电阻阻值R=

U

I

=

1.2V

0.5A

=2.4Ω，由电阻定律可知，R=ρ

L

S

=ρ

L

π( d 2 )2

，
则电阻率ρ=

πRd2

4L

=

3.14×2.4Ω×(0.635×10-3m)2

4×0.6m

≈1.3×10^-6Ω?m；
故答案为：（1）ADEGH；（2）b，电路图如图所示；（3）2.4，1.3×10^-6Ω?m．

点评：本题考查了实验器材的选取、实验电路的选择、连接实物电路图、电表读数、求电阻、求电阻率等问题；要掌握实验器材的选取原则：安全性原则、精确性原则、方便实验操作；对电表读数时，要先确定电表量程与分度值，然后再读数，读数时实验要与电表刻度线垂直．