Question

9．某同學利用實驗室提供的器材探究金屬絲的電阻與長度的關系，他截取了一段鎳鉻合金絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在合金絲上夾上一個小金屬夾，金屬夾可在合金絲上移動．所用的器材還有：電池組（電動勢3V，內阻很�。�，電流表（內阻約為0.5?），多用電表，螺旋測微器，米尺，開關，導線若干．

①用螺旋測微器測量合金絲的直徑，示數如圖（a）所示，合金絲的直徑是0.398mm；
②選擇多用電表的“×1”擋測量金屬絲的電阻，示數如圖（b）所示，可知該段合金絲的電阻約為8?．
③實驗中使用多用電表測量電壓，請將圖（c）中的多用電表（內阻約為幾千歐姆）正確接入電路中；開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片移至左端（填“左”或“右”）；若某次用直流2.5V擋測量時，示數如圖（b）所示，則讀數為1.62V．
④實驗時通過改變金屬夾的位置，分別測出7組與長度L對應的電壓U和電流表的示數I，利R=$\frac{U}{I}$計算出不同L對應的電阻值R，并據此繪出了圖（d）的關系圖線，其斜率為8.0??m^-1（保留兩位有效數字），它與合金絲橫截面積的乘積代表的物理量是電阻率．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器讀數時，要分固定刻度和可動刻度，再進行相加可得結果；
（2）歐姆表的讀數為表頭的讀數乘以倍率；
（3）用電壓表（萬用表）測量電壓的時候，紅色的表針接電源的正極，黑色的表針解電源的負極；開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片移至 接入的電阻值最大的一端；根據電壓表讀數的方法得出電壓表的讀數；
（4）在電源無內阻時可以用一個電壓表來測量電阻值，只需根據歐姆定律列出方程解出即可．

解答 解：（1）螺旋測微器的固定刻度讀數為0，可動刻度讀數為39.8×0.01=0.398mm，所以金屬絲的直徑為0+0.398mm=0.398mm．
（2）歐姆表的倍率為×1，表頭的讀數為8Ω，所以總讀數為8Ω．
（3）用電壓表（萬用表）測量電壓的時候，紅色的表針接電源的正極，黑色的表針解電源的負極，接入電路中如圖；
開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片移至 接入的電阻值最大的一端，所以要將滑動變阻器的滑片移至左端；
電壓表直流電壓2.5V的檔位上，最小刻度的分度是0.05V，可以估讀至最小0.01V，所以該讀數為1.62V；
（4）根據電阻定律有$R=\frac{ρL}{S}$  ①，又將d圖中的直線延長后經過坐標原點，所以直線的斜率：k=$\frac{R}{L}=\frac{4.8}{0.6}=8.0$，
顯然圖線的可以表示為：R=kL  ②
聯立①②可知，金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是金屬絲的電阻率ρ
故答案為：①0.398（0.397～0-399均可）；②8；③左、1.62；④8.0（7.5～8.5均可），電阻率；

點評 該題是較綜合的考查了電學實驗，要求我們要會熟練的連接實物圖，注意連接實物圖的要領；熟練的對螺旋測微器進行讀數；還要知道物理公式得計算不單是對數值的計算，還是對物理量的單位的計算．