Question

16．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5Ω，实验室备有下列实验器材：
A．电压表V₁（量程0～3V，内阻约为15kΩ）
B．电压表V₂（量程0～15V，内阻约为75Ω）
C．电流表A₁（量程0～3A，内阻约为0.2Ω）
D．电流表A₂（量程0～0.6A，内阻约为1Ω）
E．变阻器R₁（0～100Ω，0.6A）
F．变阻器R₂（0～2000Ω，0.1A）
G．电池组E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）
H．开关S，导线若干
（1）为减小实验误差，电流表应选用，电压表应选用D、A（填序号）．
（2）为减小实验误差，应选用图1中填乙（甲或乙）为该实验的电路原理图．
（3）按所选择的电路原理图把图2中的实物图用线连接起来．
（4）若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图3、4所示，则金属丝的直径为0.635mm，电阻值为2.4Ω．

Answer 1

分析 （1）根据电源电动势选择电压表，由欧姆定律求出电路最大电流，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）根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表采用内接法还是外接法，然后选择实验电路．
（3）根据电路图连接实物电路图；
（4）由图示电表读出其示数，应用欧姆定律求出电阻阻值，由电阻定律求出电阻率．

解答 解：（1）由于电源的电动势为3 V，所以电压表应选A，被测电阻阻值约为5Ω，电路中的最大电流约为I=$\frac{E}{{R}_{x}}$=$\frac{3}{5}$A=0.6 A，电流表应选D．
（2、3）由于$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$＞$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$，应采用电流表外接法，应选乙所示电路，实物连接如下图所示．

（4）从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635 mm，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A，
被测电阻的阻值为：R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{1.2}{0.5}$Ω=2.4Ω．
答案：（1）D、A；（2）乙；
（3）如上图所示；（4）0.633-0.637，2.4．

点评 本题考查了实验器材的选取、实验电路的选择、连接实物电路图；要掌握实验器材的选取原则：安全性原则、精确性原则、方便实验操作；确定电流表的接法是正确解题的关键．