Question

某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：

A. 电流表A₁(内阻R_g=100Ω，满偏电流I_g=3mA)

B. 电流表A₂(内阻约为0.4Ω，量程为0.6A)

C. 定值电阻R₀=900Ω

D. 滑动变阻器R（5Ω，2A)

E. 干电池组（6V，0.05Ω)

F. 一个开关和导线若干

G．螺旋测微器，游标卡尺

(1)用螺旋测微器测金属棒直径为       mm；用20分度游标卡尺测金属棒长度为      cm.

（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“x10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______挡（填“x1Ω”或“x100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为______Ω。

(3)请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。

(4)若实验测得电流表A₁示数为I₁,电流表A₂示数为I₂，则金属棒电阻的表达式为R_x=        。（用I₁,I₂,R₀,R_g表示）

Answer

(1)6.125 mm(2分) 10.230 cm(2分)

(2) x1Ω 挡（填“x1Ω”或“x100Ω”）(2分) 10Ω。(2分)

(3) (2分)见解析

(4)。（用I1,I2,R0,Rg表示）(2分)

【解析】

试题分析：（1）螺旋测微器的读数：6mm+12.5×0.01mm=6.125mm

金属棒的长度：10.2cm+6×0.05mm=10.230cm

(2)指针偏转过大，说明示数较小，要让指针偏转到中央刻度附近，换低倍率档位，即换为“×1Ω” 挡，

此时读数为：10×1Ω=10Ω.。

（3）要精确测量电阻，应采用分压式电路，因为没给电压表，用电流表和定值电阻代替，即A1与R0串联，又因为改装后电压表内阻较大，分流作用较小，所以，采用电流表外接法。电路如图。

(4)根据欧姆定律得：。

考点：欧姆表的使用和读数、电表改装、伏安法测电阻。

【名师点睛】测量金属棒电阻率的实验原理，由得,可直接测量的物理量，金属棒长度用游标卡尺测量，直径用螺旋测微器测量，电阻由伏安法测量；在测电阻中，涉及电路元件的选择、滑动变阻器的使用、电流表的内接和外接，；还可延伸到表的量程的选择，表的改装等。