Question

现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，其阻值Rx约为0.5 Ω，允许通过的最大电流为0.5 A.现有如下器材可供选择：

电流表A(量程0.6A，内阻约为0.6Ω)

电压表V(量程3V，内阻约为3kΩ)

待测电阻丝R_x(阻值约为0.5Ω)

标准电阻R₀(阻值5Ω)

滑动变阻器R₁(5 Ω，2A)

滑动变阻器R₂(200 Ω，1.5A)

直流电源E(E＝6 V，内阻不计)

开关S、导线若干

(1)图为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理的是________；

(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R₁”或“R₂”)，并采用________接法；（分压，限流）

(3)根据你在(1)(2)中的选择，在图甲上完成实验电路的连接________；

(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L、直径为D，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝________；

(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图乙所示，则该电阻丝的直径D＝________.

Answer

C R1 分压 1.205

【解析】

(1)、(2)、关键是根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻来选择变阻器阻值以及接法；根据求出的最小电阻来选择保护电阻；根据待测电阻远小于电压表内阻可知电流表应用外接法，但因为待测电阻阻值太小可知待测电阻应与保护电阻串联使用．

(3)根据是连接电路时应先连接主干路然后再连接并联电路，注意正负极和量程．

(4)关键是根据欧姆定律和电阻定律求出电阻率的表达式即可．

(5)关键是读数时要分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出．

(1)根据闭合电路欧姆定律可知，电路中需要的最大电阻为：，所以变阻器应选R1并且应采用分压式接法；电路中需要的最小电阻为：，为保护电流表应与一保护电阻串联，所以排除电路A，再根据待测电阻满足，可知电流表应用外接法，所以应排除电路D，由于待测电阻阻值太小，将电压表直接测量时电压太小无法读数，所以应将待测电阻与保护电阻串联后再与电压表并联才行，所以合理的电路应是C；

(2)根据题(1)中的分析可知，变阻器应选R1，并且应采用分压式接法；

(3)根据题（1）中分析可知电路连接图如图所示：

(4)图C电路图应有： ①

根据电阻定律应有： ②

联立①②可得：

(5)螺旋测微器的读数为：D=1mm+20.6×0.01mm=1.205（±0.002）mm；