Question

为了测量某种材料制成的电阻丝R_x的电阻率，提供的器材有：

A．电流表G，内阻R_g=120Ω，满偏电流I_g=3mA

B．电流表A，内阻约为1Ω，量程为0～0.6A

C．螺旋测微器，刻度尺

D．电阻箱R₀（0～9999Ω，0.5A）

E．滑动变阻器R（5Ω，1A）

F．电池组E（6V，0.05Ω）

G．一个开关S和导线若干

某同学进行了以下操作：

（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”档时发现指针偏转角度过大，他应该换用      档（填“×1”或“×100”），进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图1所示．

（2）把电流表G与电阻箱串联改装成量程为6V的电压表使用，则电阻箱的阻值应调为R₀=      Ω．

（3）请用改装好的电压表设计一个测量电阻R_x阻值的实验，根据提供的器材和实验需要，请将图2中电路图补画完整．

（4）电阻率的计算：测得电阻丝的长度为L，电阻丝的直径为d．电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I₁，电流表A的示数为I₂，请用已知量和测量量的字母符号（各量不允许代入数值）写出计算电阻率的表达式ρ=     ．

Answer

（1）×1；（2）1880，（3）如上图所示；（4）．

【解析】【解析】
（1）因欧姆表不均匀，要求欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准，当用“×1OΩ”挡时发现指针偏转角度过大，说明倍率较大，所以应按“×1”倍率读数，读数为：R=1×15Ω=15Ω；

（2）将电流表G 与电阻箱串联改装成量程为6V的电压表，而电流表G（内阻Rg=120Ω，满偏电流Ig=3mA）；

所以改装后的电压表的内阻为：Rv===2000Ω；

由于电流表G的内阻为：Rg=120Ω，因此电阻箱的阻值应调为：R0=2000﹣120=1880Ω；

（3）由于题意可知，两电流表，当另电流表使用外接法，能准确测出所测电阻的电流，同时又能算出所测电阻的电压；而滑动变阻器R（5Ω，1A），电源电压为6V，所以滑动变阻器使用限流式，则电路图如下图所示；

（4）由电阻定律可知，电阻为：R=ρ=ρ，

则电阻率为：ρ=，

根据欧姆定律有：R==；

所以电阻率为：ρ=．

故答案为：（1）×1；（2）1880，（3）如上图所示；（4）．

【点评】（1）考查欧姆表读数，注意此刻度不均匀，尽量让指针在中央附近，同时乘以倍率；

（2）确定滑动变阻器与电流表的接法是正确解题的关键，测量电阻的方法除了伏安法外，还有“安安法”（即两个电流表组合）、“伏伏法”（两个电压表组合）等．

（3）掌握电阻定律，同时注意利用电流表与电阻的关系，求出电压的方法．