Question

（10分）有一金屬電阻絲的阻值約為20Ω，現用以下實驗器材測量其電阻率：
A．電壓表V₁（量程0～15V，內阻約15kΩ）
B．電壓表V₂（量程0～3V，內阻約3kΩ）
C．電流表A₁ (量程為0～0.6A，內阻約為0.5Ω)
D．電流表A₂（量程為0～50 mA，內阻約為10Ω）
E．滑動變阻器R₁（阻值范圍0～1kΩ，允許最大電流0.2A）
F．滑動變阻器R₂（阻值范圍0～20Ω，允許最大電流1.0A）
G．螺旋測微器
H．電池組（電動勢3V，內電阻0.5Ω）
I．開關一個和導線若干
⑴某同學決定采用分壓式接法調節電路，為了準確地測量出電阻絲的電阻，電壓表選    ，電流表選     ，滑動變阻器選        （填寫器材前面的字母）；
⑵用螺旋測微器測量該電阻絲的直徑，示數如圖a所示，該電阻絲直徑的測量值
d =         mm；

⑶如圖b所示，將電阻絲拉直后兩端分別固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，其間有一可沿電阻絲滑動的觸頭P，觸頭的上端為接線柱c．當按下觸頭P時，它才與電阻絲接觸，觸頭的位置可在刻度尺上讀出．實驗中改變觸頭與電阻絲接觸的位置，并移動滑動變阻器的滑片，使電流表A示數I保持不變，記錄對應的電壓表讀數U．

該同學的實物連接如圖c所示，他的連線是否正確，如果有錯，在連接的導線上打“×”并重新正確連線；如果有導線遺漏，請添加導線，完成正確的實物連接圖．

（4）利用測量數據描點作出U – L圖線，如圖d所示，并求得圖線的斜率k．用電阻絲的直徑d、電流I和斜率k表示電阻絲的電阻率ρ=              ．

Answer 1

⑴B、C、F（3分）⑵0.183（0.181～0.185）（2分）⑶ 見圖（3分）⑷（2分）

說明：圖中電壓表連接線柱b也正確。

試題分析：（1）因電池組的電動勢為3V，故電壓表選擇B，待測電阻阻值約20Ω，電流最大值約為，故電流表選擇C，該同學選擇分壓式接法，為調節方便，滑動變阻器選擇F；（2）螺旋測微器主軸讀數為0mm，螺旋讀數為18.3×0.01mm=0.183mm，總的讀數為0+0.183=0.183mm；（3）分壓式接法，滑動變阻器下面兩個接線柱與電源構成閉合回路，漏掉右邊一條連線，電阻絲ap應與電流變串聯，與電壓表并聯，所以實物圖修改如圖所示：

（4）根據歐姆定律，斜率，整理得：