Question

4．在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：
待測(cè)金屬絲：R_x（阻值約4Ω，額定電流約0.5A）；
電壓表：V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）；
電流表：A₁（量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）；
       A₂（量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω）；
電源：E₁（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)）
      E₂（電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻不計(jì)）
滑動(dòng)變阻器：R（最大阻值約20Ω）
螺旋測(cè)微器；毫米刻度尺；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線．
①已知待測(cè)金屬絲的直徑在1-2mm之間，若用50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量，可能的讀數(shù)為1.00mm．（結(jié)果合理即正確）
②用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為1.772mm．
③若滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為使測(cè)量盡量精確，電流表應(yīng)選、電源應(yīng)選A₁；E₁（均填器材代號(hào)），完成電路原理圖．
④若用L表示金屬絲的長(zhǎng)度，d表示直徑，測(cè)得電阻為R，請(qǐng)寫出計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ=$\frac{πRp3knlbz^{2}}{4L}$．

Answer 1

分析 ①根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法進(jìn)行分析，注意有效位數(shù)即可；
②根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，注意估讀；
③根據(jù)給出的電壓表可以選擇電源，再根據(jù)電路中的電流選擇電流表；
④根據(jù)電阻定律變形即可求得對(duì)應(yīng)的電阻率．

解答 解：①50分度的游標(biāo)卡尺分小精度為0.02mm，故讀數(shù)在1.00-2.00均可以，但小數(shù)點(diǎn)后保留兩位，且最后一位為偶數(shù)；故可取讀數(shù)為1.00mm；
②從圖中讀出金屬絲的直徑為d=1.5mm+27.2×0.01mm=1.772mm；
③電壓表量程3V，故電源選E₁，
最大電流讀數(shù)I≈$\frac{3}{4}$=0.75A，為使電流表指針偏轉(zhuǎn)角度超過(guò)$\frac{1}{3}$，故電流表選A₁；
④根據(jù)R=ρ$\frac{L}{S}$=$ρ\frac{4L}{πyszy3l1^{2}}$，解得：ρ=$\frac{πRffvtkky^{2}}{4L}$
故答案為：①1.00；②1.772；③A₁、E₁；④$\frac{πRuboj3c0^{2}}{4L}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查電阻率的測(cè)量，要注意明確游標(biāo)卡尺的原理及讀數(shù)方法，同時(shí)注意儀表的選擇以及電阻定律等的應(yīng)用．