Question

13．在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中：
（1）利用螺旋测微器测定合金丝直径如图所示，合金丝的直径为0.680mm．
（2）为了精确测量合金丝的电阻R_x，以下操作中错误的是C．
A．用米尺量出合金丝的全长三次，算出其平均值
B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
C．用伏安法测电阻时采用电流表内接电路，多次测量后算出其平均值
D．实验中应尽量保持金属丝的温度不变
（3）欲用“伏安法”测定合金丝的电阻，电阻约为12Ω，要求合金丝电阻两端的电压从零开始连续调节，测量结果尽量准确，下列器材中电流表应选用的是C．滑动变阻器应选用的是E．（在横线上填写所选器材前的代号）在图2的方框内画出应采用的电路图．
A．电池组E（6V，内阻很小）
B．电流表A₁（0-3A，内阻约0.0125Ω）
C．电流表A₂（0-0.6A，内阻约0.125Ω）
D．电压表V（0-6V，内阻约为6kΩ）
E．滑动变阻器R₁（0-5Ω，2A）
F．动变阻器R₂（0-1000Ω，1A）

Answer 1

分析 （1）明确千分尺的读数方法即可；
（2）根据实验原理明确实验中的注意事项，从而确定错误的做法：
（3）先根据欧姆定律求出通过电炉丝的最大电流来选择电流表，根据闭合电路欧姆定律求出电路中的最大电阻，可以选择滑动变阻器的接法，

解答 解：（1）由图可知，千分尺的读数为：d=0.5+18.0×0.01=0.680mm；
（2）本实验中电阻给为12Ω；电压表内阻为6kΩ；电流表内阻为0.125Ω；则有：$\frac{6000}{12}$＞$\frac{12}{0.125}$，故电流表应采用外接法；故C错误；
（3）由I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6}{12}$A=0.5A，所以电流表应选${A}_{2}^{\;}$，故选：C电路中最大电阻为${R}_{max}^{\;}$=$\frac{E}{{\frac{1}{3}I}_{A}^{\;}}$=$\frac{6}{\frac{1}{3}×0.6}$Ω=30Ω，所以若用限流式时滑动变阻器${R}_{1}^{\;}$阻值太小${R}_{2}^{\;}$阻值太大，所以只能用分压式，应选阻值小的${R}_{1}^{\;}$．电阻给为12Ω；电压表内阻为6kΩ；电流表内阻为0.125Ω；则有：$\frac{6000}{12}$＞$\frac{12}{0.125}$；故应选用外接法；故选E；原理图如图所示；
故答案为：（1）0.680；（2）C；（3）C；E．

点评 伏安法测量电阻时有内接法和外接法两种方法：当两表的内阻为不确定值时，可以通过求$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}$与$\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$的大小来选择；若两表的内阻为确定值时，把两表内阻计算在内，为运算方便可以用内接法．