Question

13．在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
待测金属丝：R _x（阻值约4Ω，额定电流约0.5A）；
电压表：V（量程3V，内阻约3kΩ）；
电流表：A₁（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；A₂（量程3A，内阻约0.05Ω）；
电源：E₁（电动势3V，内阻不计）；E₂（电动势12V，内阻不计）；
滑动变阻器：R（最大阻值约20Ω）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，读数为2.718mm．
（2）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选A₁、电源应选E₁（均填器材代号），在虚线框（图2）内完成电路原理图．

Answer 1

分析 （1）螺旋测微器精确度为0.01mm，需要估读，读数时注意半毫米刻度线是否露出．
（2）根据电压表的量程选择电源，根据电路最大电流选择电流表，根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后作出实验电路图．

解答 解：（1）从图中读出金属丝的直径为d=2.5mm+21.8×0.01mm=2.718mm；
（2）电压表量程是3V，电源应选E₁（电动势3V，内阻不计），电路最大电流约为I=$\frac{E}{R}=\frac{3}{4}=0.75$A，电流表应选A₁，量程0.6A，内阻约0.2Ω．
$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}=\frac{4}{0.2}$=20，$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}=\frac{3000}{4}$=750，$\frac{R}{{R}_{A}}＜\frac{{R}_{V}}{R}$，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．
故答案为：（1）2.718；（2）A₁；E₁

点评 本题关键：（1）用伏安法测电阻时安培表内、外接法的选择原则是“大内小外”，即对于大电阻采用安培表内接法，对于小电阻采用安培表外接法；（2）需要有较大的电压测量范围时，滑动变阻器采用分压式接法．