问题 填空题

现有一根长约为20cm的柱状金属丝,其横截面为边长约1mm的正方形,金属丝的电阻率为5×10-5Ω•m.一位同学用伏安法测量该金属丝的电阻,测量时使用电动势为4.5V的电源.另有如下器材供选择:

A.量程为0~0.6A,内阻约为1Ω的电流表

B.量程为0~1A,内阻约为10Ω的电流表

C.量程为0~6V,内阻约为4kΩ的电压表

D.量程为0~10V,内阻约为50kΩ的电压表

E.阻值为0~10Ω,额定电流为1A的滑动变阻器

F.阻值为0~1kΩ,额定电流为0.1A的滑动变阻器

(1)以上器材应选用______.(填写器材前的字母)

(2)为了减小误差,应采用电流表的______(选填“内接法”或“外接法”).

(3)将如图所示器材连接成实验电路.

答案

(1)电源电动势是4.5V,因此电压表选量程为0~6V,内阻约为4kΩ的电压表C;金属丝的电阻约为:

R=ρ

L
S
=5×10-5Ω•m×
0.2m
1×10-3m×1×10-3m
=10Ω,

电路最大电流:I=

E
R
=
4.5V
10Ω
=0.45A

电流表选量程为0~0.6A,内阻约为1Ω的电流表A;电路电流可以达到0.45A>0.1A,为保证电路安全,同时方便实验操作,滑动变阻器选阻值为0~10Ω,额定电流为1A的滑动变阻器E;

(2)电阻丝电阻是10Ω,电流表内阻是1Ω,电压表内阻是4kΩ,电压表内阻远大于电阻丝阻值,因此应采用电流表的外接法;

(3)把电源、开关、滑动变阻器、电流表、电阻丝、串连接入电路,电压表并联在电阻丝两端,电路图如图所示.

故答案为:(1)A、C、E;(2)外接法;(3)电路图如图所示.

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