Question

【題目】為測定金屬絲的電阻率ρ，某同學把一段粗細均勻的金屬絲拉直并固定在帶有毫米刻度尺的木板上。用多用電表粗測金屬絲的電阻Rx約為5Ω，實驗室有以下器材可選用：

電流表A1（量程300mA，內阻r1=5Ω）；

電流表A2（量程600mA，內阻r2約為1Ω）；

電壓表Ⅴ（量程20V，內阻r3約為3kΩ）；

滑動變阻器R1（0-10Ω，額定電流為1A）；

滑動變阻器R2（0-250Ω，額定電流為0.01A）；

電源E（電動勢3V，內阻較小）；

導線、開關若干。

（1）如圖甲，用螺旋測微器測量金屬絲直徑d=______mm。

（2）為準確測出該金屬絲的電阻，要求多測幾組數據，請幫該同學在方框內（圖乙）畫出測量該電阻R的電路原理圖（標出所用儀器的代號），寫出對應的表達式Rx=______，表達式中各物理量的含義：______。

（3）如果用符號d表示測得金屬絲的直徑、L表示金屬絲的長度、Rx為金屬絲電阻值，則該金屬的電阻率ρ=______（用d，L，Rx表示結果）。

Answer 1

【答案】2.150 I1 I1為電流表A1的示數，I2為電流表A2的示數，r1為電流表A1的內阻

【解析】

（1）螺旋測微器的固定刻度為2mm，可動刻度為15.0×0.01mm=0.150mm，故金屬絲直徑為2mm+0.150mm=2.150mm；

（2）實驗中只是要求多測幾組數據，故滑動變阻器可以分壓接法，也可以限流接法；題中所給電壓表量程太大，故不選用；要測量R的阻值，可以通過把電流表A1作為電壓表使用，

故實驗電路圖如圖；

根據歐姆定律，有： …①

其中I1為電流表A1的示數，I2為電流表A2的示數，r1為電流表A1的內阻。

（3）根據電阻定律，有：…②

由②代入數據，得：