Question

4．測(cè)量某一粗細(xì)均勻金屬絲的電阻率實(shí)驗(yàn)中：
①具體操作步驟下：
A．用螺旋測(cè)微器測(cè)量該金屬絲的直徑d，螺旋測(cè)微器讀數(shù)如圖甲所示，直徑大小為0.716mm；
B．測(cè)量金屬絲連入電路部分長(zhǎng)度L；
C．按照?qǐng)D乙所示電路連接實(shí)物圖，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值，待穩(wěn)定后記錄電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U；
D．改變金屬絲連入電路部分長(zhǎng)度，但通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電路中電流大小不變，均為I，測(cè)量并記錄各次金屬絲連入電路部分長(zhǎng)度和電壓表對(duì)應(yīng)示數(shù)；
②把測(cè)量數(shù)據(jù)描繪在坐標(biāo)中，橫軸表示金屬絲連入電路部分長(zhǎng)度，縱軸表示金屬絲不同長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)；圖象為過(guò)原點(diǎn)的一條直線(xiàn)，且圖象的斜率大小為K，則該金屬絲的電阻率為ρ=$\frac{πd0wgsnc^{2}K}{4I}$（用d、I、K表示）
③實(shí)驗(yàn)后將測(cè)量結(jié)果與該金屬的電阻率標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，總是比標(biāo)準(zhǔn)值偏大，造成這種現(xiàn)象的原因是金屬絲升溫．

Answer 1

分析 （1）螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度的示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)；
（2）①根據(jù)電阻定律和歐姆定律求出U-L的關(guān)系式，結(jié)合圖象的斜率可以求出金屬絲的電阻率；
②金屬導(dǎo)體的電阻率隨著溫度的升高而升高，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，金屬絲的溫度會(huì)升高，從而影響電阻率．

解答 解：（1）由圖甲所示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度示數(shù)為0.5mm，
可動(dòng)刻度所示為21.6×0.01mm=0.216mm，螺旋測(cè)微器的示數(shù)為0.5mm+0.216mm=0.716mm．
（2）①根據(jù)電阻定律得：金屬絲電阻R=$ρ\frac{L}{S}$=$ρ\frac{4L}{π3x7xhtz^{2}}$，根據(jù)歐姆定律得：R=$\frac{U}{I}$，
解得：U=$\frac{4ρI}{πxve85rn^{2}}L$，
U-L圖象的斜率K=$\frac{4ρI}{π9h4faqs^{2}}$，解得：ρ=$\frac{πzoy27lj^{2}K}{4I}$，
②將測(cè)量結(jié)果與該金屬的電阻率標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，總是比標(biāo)準(zhǔn)值偏大，這個(gè)由于金屬導(dǎo)體的電阻率隨著溫度的升高而升高，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，金屬絲的溫度升高了，所以電阻率偏大．
故答案為：（1）0.716；（2）$\frac{πgbmfok8^{2}K}{4I}$；（3）金屬絲升溫．

點(diǎn)評(píng) 螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度的示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)，對(duì)螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)要注意估讀，應(yīng)用電阻定律，求出U-L的函數(shù)表達(dá)式是正確解題的關(guān)鍵，難度適中．