Question

【題目】在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm。

⑴用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)為______mm（該值接近多次測(cè)量的平均值）

⑵用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx．實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約1Ω）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動(dòng)變阻器R（0~20Ω，額定電流2A）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下表。

由以上數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量Rx是采用圖2中的______圖（選填“甲”或“乙”）。

(3)圖3是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線(xiàn)，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請(qǐng)根據(jù)所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖3中實(shí)物間的連線(xiàn)___，并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。

(4)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖4所示，圖中已標(biāo)出了測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D4中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U─I圖線(xiàn)_____。由圖線(xiàn)得到金屬絲的阻值Rx=___Ω(保留兩位有效數(shù)字)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為_____（保留一位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】0.395甲；4.31×10-6Ωm

【解析】

(1)螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為0，可動(dòng)刻度讀數(shù)為39.5，故

所測(cè)長(zhǎng)度為0+39.5×0.01=0.395mm(0.394~0.398)；

(2)由記錄數(shù)據(jù)根據(jù)歐姆定律可知金屬絲的電阻Rx約5Ω．

則有 ，屬于小電阻，用外接法測(cè)量誤差小，實(shí)驗(yàn)要描繪電阻的伏安特性曲線(xiàn)，要求電壓電流從接近0開(kāi)始調(diào)節(jié)，所以應(yīng)該采用分壓接法，故選甲．

(3)注意連圖時(shí)連線(xiàn)起點(diǎn)和終點(diǎn)在接線(xiàn)柱上并且不能交叉，結(jié)合(2)可知應(yīng)該連接成外接分壓接法（甲）那么在連線(xiàn)時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)且使Rx兩端的電壓為0．先連外接電路部分，再連分壓電路部分，此時(shí)滑片P必須置于變阻器的左端．實(shí)物圖如圖所示:

(4)描繪出第2、4、6三個(gè)點(diǎn)后可見(jiàn)第6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)誤差太大舍去，然后出U-I圖線(xiàn)．如圖所示:

計(jì)算U-I圖象的斜率可得到電阻的阻值；根據(jù)電阻定律，得，代入數(shù)據(jù)可計(jì)算出.