Question

19．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图1所示，用米尺测得金属丝的长度l=1.000m．金属丝的电阻大约为5.0Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率．

（1）从图1中读出金属丝的直径为3.372mm．
（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有以下供选择的实验器材．
A．直流电源：电动势约4.5V，内阻很小；
B．直流电压表V：量程0～3V，内阻3kΩ；
C．直流电流表A₁：量程0～0.6A，内阻0.125Ω；
D．直流电流表A₂：量程0～3.0A，内阻0.025Ω；
E．滑动变阻器R₁：最大阻值10Ω；
F．滑动变阻器R₂：最大阻值50Ω；
G．开关、导线若干．
在可供选择的器材中，应该选用的电流表是A₁，应该选用的滑动变阻器是R₁．
（3）根据所选的器材和实验电路图（如图2甲图所示），用笔画线代替导线将图2乙图中的实物连接成实验电路．

Answer 1

分析 （1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数．
（2）根据电路最大电流选择电流表，在保证安全的前提下，滑动变阻器最大阻值越小，越方便实验操作．
（3）根据待测电阻阻值与电表内阻间的关系确定电流表的接法，根据滑动变阻器最大阻值与待测电阻阻值间的关系确定滑动变阻器的接法，然后作出电路图．

解答 解：（1）由图示螺旋测微器可知，固定刻度是3.0mm，可动刻度是37.2×0.01mm=0.372mm，螺旋测微器的示数，即金属丝直接d=3.0mm+0.372mm=3.372mm；
（2）电压表量程是3V，电阻两端最大电压U=3V，电路最大电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{5}$=0.6A，电路最大电流为3A的四分之一，用量程为3A的电流表读数误差太大，因此电流表应选C．电流表A₁：量程0～0.6A，内阻0.125Ω；两个滑动变阻器都可以保证电路安全，为方便实验操作，
应选最大阻值较小的滑动变阻器E、滑动变阻器R₁：最大阻值10Ω；
（3）根据电路图，结合电表量程，及电表的正负极，实物图如图所示：
故答案为：（1）3.372±0.001； （2）A₁，R ₁；（3）如上图所示：

点评 螺旋测微器示数等于固定刻度与可动刻度示数之和，对螺旋测微器读数时要注意估读；
实验器材的选择、设计实验电路图是本题的难点，要掌握实验器材的选取原则，并掌握由电路图连接实物图的要求．