Question

16．在“測金屬的電阻率”的實驗中，金屬絲的電阻大約為5.0Ω．在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測金屬絲、開關、導線若干外，還有以下供選擇的器材：
A．直流電源：電動勢約4.5V，內阻很小
B．直流電壓表 V：量程0～3V，內阻3kΩ
C．直流電流表A₁：量程0～0.6A
D．直流電流表A₂：量程0～3.0A
E．滑動變阻器R₁：最大阻值10Ω
F．滑動變阻器R₂：最大阻值1000Ω
①在可供選擇的器材中，電流表選C，滑動變阻器應選E．（填序號）
②根據所選的器材用筆畫線代替導線將實物連接成實驗電路．
③若實驗時保持電流表的示數恒定I=0.2A，通過改變接入電路的金屬絲的長度L改變電壓表的示數U，U隨L的變化如圖2所示，金屬絲直徑為D=2.000mm，電阻率ρ=6.28×10^-6Ω•m．

Answer 1

分析 ①根據電路最大電流選擇電流表，為方便實驗操作應選最大阻值較小的滑動變阻器；
②根據題意確定滑動變阻器與電流表的接法，然后連接實物電路圖；
③根據圖示圖象求出金屬絲的電阻率．

解答 解：①通過電阻絲的最大電流約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，電流表選擇C；為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇E；
②電阻絲的阻值約為5Ω，電壓表內阻約為3kΩ，電壓表內阻遠大于電阻絲阻值，電流表應采用外接法，滑動變阻器可以采用限流接法，電路圖如圖所示：

③金屬絲電阻：R=ρ$\frac{L}{S}$=$\frac{ρ}{π（\frac{D}{2}）^{2}}$L，由圖示圖象可知：k=$\frac{ρ}{π（\frac{D}{2}）^{2}}$=$\frac{U}{L}$=$\frac{2}{1}$=2，電阻率：ρ=$\frac{kπ{D}^{2}}{4}$=$\frac{2×3.14×0.00{2}^{2}}{4}$=6.28×10^-6Ω•m；
故答案為：①C；E；②電路圖如圖所示；③6.28×10^-6．

點評 本題考查實驗器材的選擇、連接實物電路圖、求電阻率，要掌握實驗器材的選擇原則，根據圖示圖象求出電阻率的表達式可以求出電阻率．