Question

6．在“測定金屬電阻率”的實驗中，如提供的電源是一節(jié)內(nèi)阻不計的干電池，被測金屬絲阻值約為3Ω，使用的電壓表有3V（內(nèi)阻約為3kΩ）和15V（內(nèi)阻約為15kΩ）兩個量程，電流表有0.6A（內(nèi)阻約為0.1Ω）和3A（內(nèi)阻約為0.02Ω）兩個量程．供限流用的滑動變阻器有A：0-10Ω；B：0-1500Ω兩種．可供選擇的實驗電路圖有甲、乙兩種．

用螺旋測微器測金屬絲的直徑如圖丙所示，則：
（1）螺旋測微器的示數(shù)是0.805±0.001mm；
（2）為了減小電阻的測量誤差，應選用上圖中的乙圖所示的電路；
（3）為了測量便于調(diào)節(jié)，應選用編號為A的滑動變阻器；
（4）電流表的量程應選0.6A．

Answer 1

分析 本題（1）讀數(shù)時應分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來讀，注意半毫米刻度線是否量程；題（2）的關鍵是根據(jù)電動勢大小來選擇電壓表的量程，通過求出通過待測電阻的最大電流來選擇電流表的量程，根據(jù)待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＞$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$可知，電流表應用外接法；題（3）的關鍵是通過求出電路中需要的最大電阻來選擇變阻器．

解答 解：（1）：螺旋測微器的讀數(shù)為：d=0.5mm+30.5×0.01mm=0.805mm（0.804～0.806均可以）；
（2）：根據(jù)電源電動勢為1.5V可知，電壓表應選3V的量程；
根據(jù)I=$\frac{U}{R}$ 可求出通過待測電阻的最大電流為：
I_max=$\frac{E}{{R}_{X}}$=$\frac{1.5}{3}$A=0.5A，所以電流表應選0.6A的量程；
由于待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＞$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，可知電流表應用外接法，所以應選乙圖所示的電路；
（3）：根據(jù)閉合電路歐姆定律可求出電路中需要的最大電阻為：R_max=$\frac{E}{\frac{1}{3}{I}_{A}}$=$\frac{1.5}{\frac{1}{3}×0.6}$Ω=7.5Ω，
所以變阻器應選A；
（4）：根據(jù)（2）的分析可知，電流表應選0.6A的量程．
故答案為：（1）0.805±0.001；（2）乙；（3）A；（4）0.6．

點評 應明確：①應根據(jù)電源電動勢的大小來選擇電壓表量程，根據(jù)通過待測電阻的最大電流來選擇電流表的量程；②當待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＞$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$時，電流表應用外接法，滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＜$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$時，電流表應用內(nèi)接法；③應根據(jù)電路中需要的最大電阻來選擇變阻器．