Question

某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率．所用的器材包括：直流電源電動(dòng)勢3V（內(nèi)阻未知）、電壓表、待測金屬絲、螺旋測微器（千分尺）、米尺、定值電阻R₀、開關(guān)和導(dǎo)線等．
由于定值電阻R₀上字跡模糊不清，為了測其電阻，某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）①在用多用電表粗測定值電阻R₀時(shí)，該小組首先選用“×1”歐姆擋，其阻值如圖1中指針a所示，為了減小多用電表的讀數(shù)誤差，多用電表的選擇開關(guān)應(yīng)換用

×10

歐姆擋；
②改換選擇開關(guān)后，應(yīng)先進(jìn)行

歐姆調(diào)零

，若測得阻值如圖中指針b所示，則R₀的阻值大約是

60

Ω；

（2）他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾，金屬夾可在金屬絲上移動(dòng)．請根據(jù)現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路如圖2，請連接電路實(shí)物圖．
（3）實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：
①正確連接電路，開啟電源，合上開關(guān)；
②讀出電壓表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；
③斷開開關(guān)，

改變金屬絲上金屬夾的位置

，合上開關(guān)，重復(fù)②的操作．
（4）該小組測得電壓與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù)，并以

1

U

為縱軸，以L為橫軸做出了

1

U

-L圖線；則圖線的斜率、電源電動(dòng)勢、定值電阻R₀和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

．

Answer 1

分析：若歐姆表指針偏角太小說明待測電阻值較大，應(yīng)換大倍率擋，換擋后注意需要重新調(diào)零；在電源無內(nèi)阻時(shí)可以用一個(gè)電壓表來測量電阻值，只需根據(jù)歐姆定律列出方程解出即可．

解答：解（1）①選用“×1”歐姆擋測時(shí)指針偏角太小，說明待測電阻值太大，應(yīng)換用×10歐姆擋；
②改換選擇開關(guān)后，應(yīng)先進(jìn)行歐姆調(diào)零，若測得阻值如圖中指針b所示，則R₀的阻值大約R=6×10Ω=60Ω；
（2）實(shí)物圖如圖

（3）③改變金屬絲上金屬夾的位置
（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律有U=

E

R   0 +R   x

．R

0

，又

R

x

=

ρL

S

，聯(lián)立并變形可得

1

U

=

ρ

ER   0 S

．L+

1

E

，顯然圖線的斜率、電源電動(dòng)勢、定值電阻R₀和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（1）①×10   ②歐姆調(diào)零
        （2）如圖
        （3）③改變金屬絲上金屬夾的位置
        （4）金屬絲的電阻率ρ

點(diǎn)評：在涉及有關(guān)圖象問題時(shí)，要先整理出關(guān)于圖象縱軸與橫軸的函數(shù)表達(dá)式，再根據(jù)數(shù)學(xué)一次函數(shù)理論討論斜率和截距即可．