Question

16．在“测金属的电阻率”的实验中，金属丝的电阻大约为5.0Ω．在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝、开关、导线若干外，还有以下供选择的器材：
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
D．直流电流表A₂：量程0～3.0A
E．滑动变阻器R₁：最大阻值10Ω
F．滑动变阻器R₂：最大阻值1000Ω
①在可供选择的器材中，电流表选C，滑动变阻器应选E．（填序号）
②根据所选的器材用笔画线代替导线将实物连接成实验电路．
③若实验时保持电流表的示数恒定I=0.2A，通过改变接入电路的金属丝的长度L改变电压表的示数U，U随L的变化如图2所示，金属丝直径为D=2.000mm，电阻率ρ=6.28×10^-6Ω•m．

Answer 1

分析 ①根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器；
②根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后连接实物电路图；
③根据图示图象求出金属丝的电阻率．

解答 解：①通过电阻丝的最大电流约为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，电流表选择C；为方便实验操作，滑动变阻器应选择E；
②电阻丝的阻值约为5Ω，电压表内阻约为3kΩ，电压表内阻远大于电阻丝阻值，电流表应采用外接法，滑动变阻器可以采用限流接法，电路图如图所示：

③金属丝电阻：R=ρ$\frac{L}{S}$=$\frac{ρ}{π（\frac{D}{2}）^{2}}$L，由图示图象可知：k=$\frac{ρ}{π（\frac{D}{2}）^{2}}$=$\frac{U}{L}$=$\frac{2}{1}$=2，电阻率：ρ=$\frac{kπ{D}^{2}}{4}$=$\frac{2×3.14×0.00{2}^{2}}{4}$=6.28×10^-6Ω•m；
故答案为：①C；E；②电路图如图所示；③6.28×10^-6．

点评 本题考查实验器材的选择、连接实物电路图、求电阻率，要掌握实验器材的选择原则，根据图示图象求出电阻率的表达式可以求出电阻率．