Question

13．在“測定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測量儀器均已校準(zhǔn)，待測金屬絲接入電路部分的長度為50.00cm．
（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖1所示，該數(shù)為1.770mm．
（2）用伏安法測金屬絲的電阻R_x，實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組（電動勢3V，內(nèi)阻約為1Ω）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動變阻器R（0-20Ω，額定電流2A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干．
某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，記錄數(shù)據(jù)如下：

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0.10	0.30	0.70	1.00	1.50	1.70	2.30
I/A	0.020	0.060	0.160	0.220	0.340	0.460	0.520

由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測量R_x是采用滑動變阻器R的分壓式接法（選填“分壓式”或“限流式”）．
（3）這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖2所示，圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，請?jiān)趫D中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出UI圖線．由圖線得到金屬絲的阻值R_x=4.5Ω（保留兩位有效數(shù)字）．
（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為2.2×10^-5Ω•m（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）讀數(shù)時(shí)要分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來讀，注意半毫米刻度線是否露出；
（2）根據(jù)數(shù)據(jù)表可以求出電場值，再根據(jù)滑動變阻器的值，即可確定變阻器采用的是分壓式，還是限流式接法；
（3、4）根據(jù)電阻定律和歐姆定律寫出電阻率的表達(dá)式，然后解出電阻率的值即可．

解答 解：（1）螺旋測微器的讀數(shù)為：d=1.5+27.0×0.01mm=1.770mm；
（2）從給出的數(shù)據(jù)表可知，電流表和電壓表的讀數(shù)，結(jié)合R=$\frac{U}{I}$，求得電阻約為5Ω，而滑動變阻器R（0-20Ω），所以變阻器采用的應(yīng)是分壓式接法；
（3）根據(jù)描出的點(diǎn)，作出圖象，如圖所示：

由圖線得到金屬絲的阻值為：R_X=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.8}{0.40}$=4.5Ω
（4）根據(jù)R=ρ$\frac{L}{S}$ 得：ρ=$\frac{RS}{L}$=$\frac{R•π（\fracfdtzttl{2}）^{2}}{L}$
帶入數(shù)據(jù)得：ρ=2.2×10^-5Ω•m
故答案為：（1）1.770；（2）分壓式；（3）4.5；（4）2.2×10^-5．

點(diǎn)評 該題是綜合性較強(qiáng)的題，解答時(shí)注意一下幾方面：
1、對于長度的測量注意高中所要求的游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的使用方法，讀書時(shí)是固定刻度的值與可動刻度的值得和．
2、會根據(jù)電壓表、電流表及被測電阻的阻值關(guān)系，確定電流表是內(nèi)接還是外接．
3、了解實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因，并會在試驗(yàn)中做到盡可能的減小誤差．