Question

在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，需要用刻度尺測出金屬絲的長度l，用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d，用電流表和電壓表測出金屬絲的電阻R．

（1）實驗中測量金屬絲的長度和直徑時，刻度尺和螺旋測微器的示數(shù)分別如圖1、2所示，則金屬絲長度的測量值l=

 

cm，金屬絲直徑的測量值為d=

 

mm．
（2）實驗中給定電壓表（內電阻為50kΩ）、電流表（內電阻為40Ω）、滑動變阻器（最大阻值為10Ω）、待測金屬絲（電阻約為100Ω）、電源、開關及導線若干．兩位同學想用伏安法多次測量做出I-U圖線求出待測金屬絲的阻值，他們設計了圖3甲、乙兩個電路，你認為采用

 

圖更合理（填“甲”或“乙”），電壓表的右端應接在

 

點（填“a”或“b”）．
（3）請你用筆畫線代替導線，在圖4中按照第（2）問你所選擇的電路圖連接實驗電路．
（4）用正確的方法測出了多組電流和電壓值，并標在I-U坐標系中，如圖5中“×”所示．請你根據(jù)測量值畫出圖線，并求出金屬絲的阻值R_x=

 

Ω．則這種金屬的電阻率約為

 

Ω?m（該結果保留一位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：（1）讀數(shù)時刻度尺讀數(shù)要估讀到最小分度的十分之一，螺旋測微器讀數(shù)結果為固定刻度讀數(shù)和可動部分讀數(shù)之和，注意在讀可動刻度時需要估讀；
（2）作圖時需要多測數(shù)據(jù)，同時待測電阻阻值比滑動變阻器的阻值打的多，因此滑動變阻器采用分壓接法，由此待測電阻與電流表內阻的差距不如電壓表內阻與待測電阻的差距大，因此電流表采用外接法；
（3）根據(jù)實驗原理圖可正確連接實物圖；
（4）根據(jù)圖線可以求出待測電阻的大小根據(jù)電阻定律求出金屬絲的電阻率大�。�

解答：解：（1）圖中毫米刻度尺的讀數(shù)為60.27cm
由圖示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)是0mm，可動刻度示數(shù)是12.7×0.01mm=0.127mm，則螺旋測微器示數(shù)是：0mm+0.127mm=0.127mm；
故答案為：60.27，0.127．   
（2）由于待測電阻的阻值大約是滑動變阻器全電阻的10倍，同時應該多測數(shù)據(jù)，若采用限流式接法電流變化范圍較小，故采用分壓式接法；由于待測電阻與電流表內電阻相接進，故采用安培表外接法；
故答案為：乙，a．
（3）根據(jù)實驗原理圖得出實物圖如下所示：

（4）采用描點法得出I-U圖象如下所示：

根據(jù)I-U圖象求出金屬絲的電阻R_x≈88Ω，
根據(jù)電阻定律R=ρ

L

s

，得ρ=

Rs

L

，代入數(shù)據(jù)解得：ρ=2×10^-6Ω?m
故答案為：88，2×10^-6．

點評：本題關鍵是明確測定電阻實驗的實驗原理和實驗方法，尤其是理解滑動變阻器和電流表的兩種接法的區(qū)別．