Question

有一橫截面積為S的金屬電阻絲，其陰值約為10Ω，要求盡可能精確地測量電阻率，實驗室提供以下實驗器材
A．電壓表（量程為0-15V，內阻約為15kΩ）
B、電壓表〔量程為0-3V，內阻約為3kΩ）
C、電流是〔量程為0-0.6A，內阻約為0.5Ω）
D、電流表（量程為0-50mA，內阻約為10Ω）
E．滑動變阻器R₁（陰值范圍0-1kΩ，允許通過的最大電流為0.2A）
F．滑動變阻器R₂（阻值范圍0-20Ω，允許通過的最大電流為1.0A）
G．電池組（電動勢為3V，內阻為0.5Ω）
H．開關一個和導線若干
某同學將電阻絲拉直后兩端分別固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，其間有一可沿電阻絲滑動的觸頭P，觸頭的上端為接線柱c．當按下觸頭P時，它才與電阻絲接觸，觸頭的位置可在刻度尺上讀出，如圖甲所示．實驗中將a，c兩端接入電路，改變觸頭與電阻絲接觸的位置，并移動滑動變阻器的滑片，使電流表的示數I保持不變，記錄對應的電壓表示數U，然后利用測得的數據描點畫出U-L圖線，如圖乙所示．
①在虛數框中畫現該同學的實驗電路圖．
②應選用的電壓表是______，電流羨是______，滑動變阻器是______．（填寫器材前面的字母）
③若已知圖線的斜率k，則用橫截面積S、電流I和斜率k友示電阻絲的電阻率ρ=______

Answer 1

①為獲得較大的電壓調節范圍，控制電路用分壓式；
待測電阻較小，大內小外，故測量電路用電流表外接，電路如圖所示：

②由于電源電動勢為3V，若選用電壓表V₁則讀數誤差較大，所以電壓表應選V₂；
由于電路中的最大電流為：I_m≈

E

Rx

=

3V

10Ω

=0.3A，所以電流表應選A₁；
為了便于調節電路并能較準確的測出電阻絲的阻值并能變電阻絲的測量長度和進行多次測量，且能有效地控制不超出電壓表的量程，所以供電電路用分壓式，滑動變阻器應選R₂；
③根據電阻定律，有：
R=ρ

L

S

根據歐姆定律，有：
R=

U

I

圖象乙的斜率為：
k=

U

L

聯立解得：
ρ=

Sk

I

故答案為：
①如圖所示；
②B，C，F；
③

Sk

I

．