Question

（1）某同學使用游標為10個小等分刻度的游標卡尺測量一物體的尺寸，得到圖1中的游標卡尺的讀數(shù)，由于遮擋，只能看到游標的后半部分，圖中游標卡尺的讀數(shù)為

5.44

cm；

（2）在“測定金屬的電阻率”的實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖1所示，用米尺測量金屬絲的長度l=0.810m．金屬絲的電阻大約為4Ω．先用伏安法測出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率．
（a）從圖1中讀出金屬絲的直徑為

0.520

mm．
（b）在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測電阻絲外，還有如下供選擇的實驗器材：
A．直流電源：電動勢約4.5V，內阻很�。�
B．電流表A₁：員程0～0.6A，內阻0.125Ω；
C．電流表A₂：量程0～3.0A，內阻0.025Ω；
D．電壓表V：量程0～3V，內阻3kΩ；
E．滑動變阻器R₁：最大阻值10Ω；
F．滑動變阻器R₂：最大阻值50Ω；}
G．開關、導線等．
在可供選擇的器材中，應該選用的電流表是

A

1

，應該選用的滑動變阻器是

R

1

．
（c）根據(jù)所選的器材，在右邊的方框中（圖2）畫出實驗電路圖．
（d）若根據(jù)伏安法測出電阻絲的電阻為Rx=4.1Ω，則這種金屬材料的電阻率為

1.1

×10

-6

Ω?m．（保留二位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：本題（1）的關鍵是明確游標卡尺的讀數(shù)原理，根據(jù)游標尺的總長度比主尺的總長度小1mm，將給出的卡尺讀數(shù)向左反推，找到游標尺的0刻度線應在的位置，然后再讀即可；題（2）的關鍵是根據(jù)歐姆定律求出通過待測金屬絲的最大電流，即可選出電流表量程；通過閉合電路歐姆定律求出電路中的最大電阻，即可選出滑動變阻器；根據(jù)伏安法中電流表內外接法的選擇方法選擇電流表因為外接法．

解答：解：（1）根據(jù)游標卡尺讀數(shù)原理，將圖中的主尺刻度向后反推，由于游標的總長度比主尺少1mm，所以游標尺的0刻度線應在主尺的5.4到5.5cm之間，所以讀數(shù)應為L=54mm+4×0.1mm=54.4mm=5.44cm
（2）（a）螺旋測微器的讀數(shù)為d=0.5mm+2.0×0.01mm=0.520mm
（b）根據(jù)歐姆定律可知，通過待測金屬絲的最大電流為

I

max

=

U

R   x

=

3

4

A=0.75A，所以電流表應選

A

1

．
根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的最大電阻為

R

max

=

E

1 3 I   A

=

4.5

1 3 ×0.6

Ω=22.5Ω，所以變阻器若用限流式接法，變阻器的全電阻需小于（22.5-4）=18.5Ω，可見滑動變阻器應選

R

1

．
（c）由于滿足

R   V

R   x

＞

R   x

R   A

，所以電流表應用外接法，由變阻器采用限流式接法，電路圖如圖所示：

（d）由R=

ρL

1 4 πd 2

，ρ=

πd 2   R

4L

，代入數(shù)據(jù)解得ρ=1.1

×10

-6

Ω?m
故答案為：（1）5.44
         （2）（a）0.520；（b）

A

1

，

R

1

；（c）如圖；（d）1.1

×10

-6

點評：應掌握游標卡尺的讀數(shù)原理和讀數(shù)方法；學會通過估算選擇電流表、電壓表量程以及滑動變阻器的選擇方法，熟記伏安法中電流表內外接法和變阻器采用分壓式和限流式的選擇方法．