Question

在“测定金属的电阻率”的实验中，需要测量金属丝长度L，金属丝直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻

在“测定金属的电阻率”的实验中，需要测量金属丝长度L，金属丝直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx．（1）请写出测金属丝电阻率的表达式ρ=πRd2 4LπRd2 4L（用上述测量量的字母表示）．（2）用螺旋测微器测量金属丝直径，示数如图1所示，则d=______mm．（3）金属导线的电阻约为5Ω左右，欲用伏安法测定其准确阻值，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A．电池组（3 V，内阻1Ω） B．电流表（0～3 A，内阻0.0125Ω）C．电流表（0～0.6 A，内阻0.125Ω） D．电压表（0～3 V，内阻3 kΩ）E．电压表（0～15 V，内阻15 kΩ） F．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1 A）G．滑动变阻器（0～2 000Ω，额定电流0.3 A） H．开关、导线上述器材中应选用的是______（填写各器材的字母代号）；实验电路应采用电流表______接法（填“内”或“外”）；设实验中电流表、电压表的某组示数如图2所示，图示中I=______A，U=______V．（4）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，请按要求在图3中画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图．

Answer 1

（1）根据电阻定律有R=

ρL

S

，又S=

1

4

πd

2

，联立可得ρ=

πRd 2

4L

．
（2）螺旋测微器读数为d=0.5mm+41.0×0.01mm=0.910mm．
（3）实验需要：A．电池组（3V，内阻1Ω），H．开关、导线，电源电动势为3V，电压表可选：D．电压表（0～3V，内阻3kΩ），电路最大电流约为I=

E

R

=

3V

5Ω

=0.6A，电流表应选：C．电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω），为方便实验操作，滑动变阻器可选：F．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A），即需要的实验器材为：A、C、D、F、H．

R

RA

=

5Ω

0.125Ω

=40，

RV

R

=

3000Ω

5Ω

=600，

RV

R

＞

R

RA

，则电流表应采用外接法．
电流表量程是0～0.6A，由图示电流表可知其分度值是0.02A，示数为0.48A；
电压表量程是0～3V，由图示电压表可知其分度值是0.1V，其示数为2.2V．
（4）通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，
则滑动变阻器应采用分压接法，电流表采用外接法，伏安法测电阻的实验电路如图所示．
故答案为（1）

πRd 2

4L

        （2）0.910；
      （3）ACDFH；外接；0.48；2.2；
（4）如图所示．