Question

【題目】某同學要測量一段未知材料電阻絲的電阻率，已知電阻絲長度為L，電阻約為20 Ω，

可提供的實驗儀器有：

A.電流表G，內阻Rg=120 Ω，滿偏電流Ig=3 mA

B．電流表A，內阻約為0.2 Ω，量程為0～0.6 A

C．螺旋測微器

D．變阻箱(0--9999 Ω，0.5 A)

E．滑動變阻器R(5 Ω，1 A)

F．電池組(3 V，0. 05 Ω)

G. 一個開關和導線若干

他進行了以下操作：

(l)用螺旋測微器測量這段電阻絲的直徑，如圖所示為螺旋測微器的示數部分，則該次測量

測得電阻絲的直徑d=_______mm.

(2)把電流表G與電阻箱串聯當作電壓表用．這塊“電壓表”最大能測量3V的電壓，則電阻箱的阻值應調為Ro=___ Ω．

(3)圖虛線框中只是他設計的實驗電路圖的一部分，請將電路圖補畫完整_________．

(4)請根據設計的合理的電路圖進行正確的電路連線___________．

(5)閉合開關，調節滑動變阻器的滑片到某確定位置，電流表G的示數為I1，電流表A的示數為I2．請用測得的物理量和已知量寫出計算電阻率的表達式ρ=____．

Answer 1

【答案】0.264-0.267； 880；

【解析】

(1)螺旋測微器的讀數等于固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀；

(2)電流表改裝為大量程的電壓表，需串聯電阻起分壓作用，根據歐姆定律求出串聯電阻的阻值；

(3)將電流表外接誤差較小，因為改裝后的電壓表測量的是電阻絲的準確電壓，用電流表的電流減去電流表G的電流為通過電阻絲的準確電流．根據測量的誤差確定滑動變阻器的分壓還是限流接法；

(4)根據電路圖連接實物圖；

(5)通過歐姆定律、電阻定律求出電阻率的表達式。

(1) 螺旋測微器的讀數為：0+0.01×26.5mm=0.265mm；

(2) 根據歐姆定律得，；

(3) 電流表采取外接法測量誤差較小，因為改裝后的電壓表測量的是電阻絲的準確電壓，用電流表的電流減去電流表G的電流為通過電阻絲的準確電流．若限流，電壓表變化范圍約在2.4V-3V之間，誤差較大．所以采用滑動變阻器分壓式接法誤差較小，電路圖如圖：

(4) 實物連線圖如圖

(5) 根據歐姆定律得，，根據電阻定律得， ，聯立兩式得，

。