Question

【題目】為了測量某待測金屬絲的電阻率(阻值約為30 Ω)，有以下一些器材可供選擇。

電流表A1(量程0～50 mA，內阻約10 Ω)；

電流表A2(量程0～3 A，內阻約0.12 Ω)；

電壓表V1(量程0～3 V，內阻很大)；

電壓表V2(量程0～15 V，內阻很大)；

電源E(電動勢約為3 V，內阻約為0.2 Ω)；

定值電阻R(20 Ω，允許最大電流1.0 A)；

滑動變阻器R1(0～10 Ω，允許最大電流2.0 A)；

滑動變阻器R2(0～1 kΩ，允許最大電流0.5 A)；

單刀單擲開關S一個，導線若干。

(1)電流表應選________，電壓表應選________，滑動變阻器應選________。(填器材的元件符號)

(2)使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，如圖所示，則金屬絲的直徑為______mm。

(3)請在下面的虛線框內畫出測量電阻Rx的實驗電路圖______。(要求所測量范圍盡可能大)

(4)某次測量中，電壓表示數為U時，電流表示數為I，則計算待測電阻阻值的表達式為Rx＝________。

Answer 1

【答案】A1 V 1 R1 0.046mm（0.045mm-0.048mm）

【解析】

（1）根據電源電動勢選擇電壓表，根據通過電阻的最大電流選擇電流表。

（2）根據題意確定滑動變阻器與電流表的接法，然后作出電路圖。

（3）根據實驗電路應用串聯電路特點與歐姆定律求出電阻阻值。

（1）電源電動勢為3V，則電壓表選V1；通過待測電阻的最大電流約為：，選量程為3A的電流表讀數誤差太大，可以把定值電阻與待測電阻串聯，此時電路最大電流約為：，電流表應選擇A1．滑動變阻器接成分壓電路，則應選R1；
（2）金屬絲的直徑為：0.01mm×4.6=0.046mm；（3）定值電阻與待測電阻串聯的總阻值約為30+20=50Ω，遠大于滑動變阻器最大阻值10Ω，為測多組實驗數據，滑動變阻器應采用分壓接法；電流表內阻約為10Ω，電壓表內阻很大，電流表可以采用外接法，電路圖如圖所示：

（3）待測電阻阻值：；