Question

17．在“测定金属电阻率”实验中，先用刻度尺测出接入电路中金属丝的长度L
①如图甲所示，用螺旋测微器测量直径D时，当测微螺杆P将要接触被测物体时，要停止使用旋钮K，改用H （填部件的字母代码），当听到“咔、咔…”声后，操作s部件（填部件的字母代码），即可读数．图乙所示，D=0.679mm．

②用多用电表粗测金属丝的电阻，若选择多用电表“×10”档，从图（丙）中读出金属丝的电阻R=220Ω．

③该小组同学用伏安法尽可能精确测量该金属丝的电阻，采用图丁所示电路，该电路能消除由于电表内阻造成测量的系统误差，请完成下列操作步骤：
a．根据电路连接好实物，（请在物图戊中上画出连线）

b．把滑动变阻器R₁滑动片移到A端，滑动变阻器R₂滑动片调到b端，闭合开关S₁，并把开关S₂打到1位置；
c．调节滑动变阻器R₁、R₂的滑动片，使电压表、电流表尽可能大些，读出电表的读数U₁、I₁；
d．把开关S₂打到2位置，保持滑动变阻器R₂滑动片位置不动，调节另外一个滑动变阻器滑动片到适当位置，读出量电表的读数U₂、I₂；
e．断开电路开关，整理好仪器
f．则被测电阻值为$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$-$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$（用U₁、I₁、U₂、I₂表示）．

Answer 1

分析 ①根据螺旋测微器的读数方法可得出对应的读数，注意需要估读；
②根据多用电表的读数方法进行读数，注意档位的选择；
③由电路图可知，当闭合电键S₁，电键S₂接a时电压表测R_x与R_A和滑动变阻器R₂两端的电压之和，电流表测通过R_x与R_A以及滑动变阻器R₂的电流；保持R₂滑动变阻器的滑动触头位置不变，即测R_x与R_A和滑动变阻器R₂串联的总电阻不变，将单刀双掷开关S₂向b闭合，此时电流表测的电流为R_A和滑动变阻器的电流，电压表测R_A以及滑动变阻器R₂两端的电压，读出此时电压表的示数U₂，根据欧姆定律求出两次测量电路的电阻，根据串联知识可知待测电阻的阻值

解答 解：①螺旋测微器测量时，当测微螺杆P将要接触被测物体时，要停止使用旋钮K，改用微调旋钮即H，当听到“咔、咔…”声后，操作止动旋钮即S部件，即可读数．
螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.01×17.9mm=0.179mm，所以最终读数为：0.5mm+0.179mm=0.679mm．
②多用电表选择的是×10档位，指针所指示数为22，故读数为：22×10=220Ω；
③a、由原理图可画出对应的实物图如图所示；
b、有电路图知被测电阻、电流表和滑动变阻器R₂串联再于滑动变阻器R₁采用分压接法，为保证电路的安全，所以将R₁滑片滑到A端，使其分压为零；
c、闭合开关S₁，将开关S₂连在a上，调节滑动变阻器R₁和R₂，据两表的示数可知串联部分的电阻为R_x+R_A+R₂=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$．
本实验目的消去电表内阻对测量影响，保持被测电阻、电流表和滑动变阻器R₂串联部分的电阻不变，所以应使R₂的滑动触头位置不变．当将开关S₂连在b上时电压表测电流表和R₂两端的电压，调节R₁的触头，使两表读数尽量大些，读出此时电压表和电流表读数，并记作U₂和I₂，所以R_A+R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$．
（3）以上分析可知，被测电阻的阻值为：上两式之差即为R_x=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$-$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$．
故答案为：①0.679；②220；③a、如图；b、A；d、R₂；f、$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$-$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$．

点评 本题考查常用仪器读数及电阻的测量；要求了解串联电路的特点和欧姆定律的计算，掌握根据电路图得出测量待测电阻实验的基本原理．