Question

（1）①在“測金屬電阻率”實驗中，螺旋測微器測金屬絲的直徑的讀數(shù)如圖1，則直徑d=

 

mm．

②測得接入電路的金屬絲的長度為L，已知其電阻大約為25Ω．
在用伏安法準確測其電阻時，有下列器材供選擇，除必選電源（電動勢1.5V，內(nèi)阻很小）、導線、開關(guān)外，電流表應選

 

，電壓表應選

 

．（填代號）并將設計好的測量電路原理圖畫在虛框內(nèi)（圖2）．
A₁電流表（量程40mA，內(nèi)阻約0.5Ω）
A₂電流表（量程10mA，內(nèi)阻約0.6Ω）
V₁電壓表（量程6V，內(nèi)阻約30kΩ）
V₂電壓表（量程1.2V，內(nèi)阻約的20kΩ）
R₁滑動變阻器（范圍0-10Ω）
③若電壓表、電流表讀數(shù)用U、I表示，用上述測得的物理量計算金屬絲的電阻率的表示式為ρ=

 

．
（2）傳感器擔負著信息的采集任務，在自動控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹浚ㄈ鐪囟取⒐�、聲等）轉(zhuǎn)換成便于測量的量（通常是電學量），例如熱敏傳感器，主要是應用了半導體材料制成的熱敏電阻，熱敏電阻隨溫度變化的圖線如圖甲所示，圖乙是由熱敏電阻R_t作為傳感器制作的簡單自動報警器線路圖．問：
①為了使溫度過高時報警器鈴響，c應接在

 

（填a或b）．
②若使啟動報警的溫度提高些，應將滑動變阻器滑片P點向

 

移動（填左或右）．
③如果在調(diào)試報警器達最低報警溫度時，無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P都不能使報警器工作，且電路連接完好，各電路元件都能處于工作狀態(tài)，則造成工作電路實際不能工作的原因可能是

 

．

Answer 1

分析：（1）螺旋測微器固定刻度與可動刻度的示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；選擇電壓表或者電流表時要求使其指針偏轉(zhuǎn)大些，這樣測量才準確；根據(jù)歐姆定律求出待測電阻，根據(jù)電阻定律即可求出電阻率．
（2）本題考查了半導體的電阻的應用，在最低報警溫度時不能報警，說明此時電路中產(chǎn)生的電流不能讓豎直片與a接觸，這可能由多種原因造成，如：①電源提供的電流太小，導致磁鐵的磁性太弱；②彈簧的勁度系數(shù)太大，電磁鐵的吸引力小于彈力等．

解答：解：（1）①由圖甲所示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)為0.5mm，
可動刻度所示為40.0×0.01mm=0.400mm，螺旋測微器的示數(shù)為0.5mm+0.400mm=0.900mm．
②根據(jù)題意電路中的最小電流為：I=

E

RX+R1

≈

1.5V

25Ω+10Ω

≈40mA，因此電流表選擇A_l，為使電壓表指針偏轉(zhuǎn)大些，電壓表選擇V₂；
由于滑動變阻器總阻值大于待測電阻，因此采用分壓接法，待測電阻較小，電流表采用外接法，電路原理圖如下所示：

③根據(jù)歐姆定律有：Rx=

U

I

      ①
金屬絲橫截面積為：S=

πd2

4

    ②
根據(jù)電阻定律得：Rx=ρ

l

S

      ③
聯(lián)立①②③解得：ρ=

πUd2

4Il

．
故答案為：①0.900，②A_l，V₂，③ρ=

πUd2

4Il

．
（2）①根據(jù)圖甲坐標系中曲線的趨勢可以得出，電阻隨溫度的升高而減小，因此熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，為了使溫度過高時發(fā)送報警信息，則熱敏電阻阻值最小，開關(guān)c應該接在a處，
②若使報警的最低溫度提高些電路中電阻增大，則滑動變阻R應將P點向左移動．
②在最低報警溫度時不能報警，說明此時電路中產(chǎn)生的電流不能讓豎直片與a接觸，這可能由多種原因造成，如：①電源提供的電流太小，導致磁鐵的磁性太弱；②彈簧的勁度系數(shù)太大，電磁鐵的吸引力小于彈力等
故答案為：①a，②左，③可能是乙圖中左邊電源電壓太低或者線的匝數(shù)太少或者彈簧的勁度系數(shù)太大等

點評：本題考查了兩個實驗，第一個實驗是課本中的基礎實驗，明確實驗原理可正確解答，是考查基礎知識的好題，第二個實驗考查了學生對生活中半導體具體實例的了解情況，此外本題通過影響電阻的因素的實驗，考查學生識圖能力以及分析問題和解決問題的能力．