Question

3．某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量一根長度為L的電阻絲的電阻率．
①由圖甲可知電阻絲的直徑D=0.379mm．
②將如下實(shí)驗(yàn)操作補(bǔ)充完整：按圖乙連接電路，將滑動(dòng)變阻器R₁的滑片P置于B端；將S₂撥向接點(diǎn)1，閉合S₁，調(diào)節(jié)R₁，使電流表示數(shù)為I₀；將電阻箱R₂的阻值調(diào)至最大，S₂撥向接點(diǎn)2，使電流表示數(shù)仍為I₀，記錄此時(shí)電阻箱的示數(shù)為R₂．

③此電阻絲的電阻率的表達(dá)式ρ=$\frac{π{D}^{2}{R}^{2}}{4L}$．（用已知量和所測(cè)物理量的字母表示）
④利用圖乙所示的電路圖測(cè)量電阻絲的電阻的物理思想是等效替代．

Answer 1

分析 ①螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)．
②根據(jù)等效替代法的原理完善實(shí)驗(yàn)步驟．
③根據(jù)電阻定律求出電阻率的表達(dá)式；
④依據(jù)等效替代法，即可求解．

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0mm，可動(dòng)刻度示數(shù)為37.9×0.01mm=0.379mm，電阻絲直徑D=0mm+0.379mm=0.379mm．
②按圖乙連接電路，將滑動(dòng)變阻器R₁的滑片P置于B端；將S₂撥向接點(diǎn)1，閉合S₁，調(diào)節(jié)R₁，使電流表示數(shù)為I₀；將電阻箱R₂的阻值調(diào)至最大，S₂撥向接點(diǎn)2，保持R₁不變，調(diào)節(jié)電阻箱R₂的阻值，使電流表示數(shù)仍為I₀，記錄此時(shí)電阻箱的示數(shù)為R₂．
③由電阻定律得：R₂=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\frac{D}{2}）^{2}}$，
則電阻率為：ρ=$\frac{π{D}^{2}{R}^{2}}{4L}$．
④由圖乙所示的電路圖，測(cè)量電阻絲的電阻的物理思想是等效替代法；
故答案為：①0.377～0.379；②（保持R₁不變）調(diào)節(jié)R₂；③$\frac{π{D}^{2}{R}^{2}}{4L}$；④等效替代．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了螺旋測(cè)微器讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)步驟、求電阻率；螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)，螺旋測(cè)微器需要估讀一位．