Question

某同學(xué)做“測量金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)：

（1）首先，他用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個(gè)不同位置各測一次直徑，并求出其平均值作為金屬絲的直徑d．其中某次測量如圖1所示，這次測量對應(yīng)位置金屬導(dǎo)線的直徑為　　mm．

（2）然后他測量了金屬絲的電阻．實(shí)驗(yàn)中使用的器材有：

a．金屬絲（接入電路的長度l₀為1m，電阻約5～6Ω）

b．直流電源（4.5V，內(nèi)阻不計(jì)）

c．電流表（200mA，內(nèi)阻約1.0Ω）

d．電壓表（3V，內(nèi)阻約3kΩ）

e．滑動(dòng)變阻器（50Ω，1.5A）

f．定值電阻R_l（5.0Ω，1.5A）

g．定值電阻R₂（10.0Ω，1.0A）

h．定值電阻R₃（100.0Ω，1.0A）

i．開關(guān)，導(dǎo)線若干

該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)的電路圖如圖2所示，且在實(shí)驗(yàn)中兩塊電表的讀數(shù)都能接近滿偏值，定值電阻應(yīng)該選　　（選填“R₁”、“R₂”或“R₃”）．

（3）該同學(xué)根據(jù)測量時(shí)電流表的讀數(shù)I、電壓表的讀數(shù)U描繪的U﹣I圖象如圖3所示，根據(jù)圖象可以求得金屬絲的電阻R_x=　　Ω（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

考點(diǎn)：  測定金屬的電阻率．

專題：  實(shí)驗(yàn)題；恒定電流專題．

分析：  （1）螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀；

（2）根據(jù)兩電表滿偏電壓和電流，由歐姆定律求出定值電阻的阻值來選擇．

（3）U﹣I圖線的斜率等于待測電阻+待測電阻．在直線上取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)，讀出坐標(biāo)求出斜率，求解．

解答：  解：（1）固定刻度的讀數(shù)為：0.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×2.5mm=0.025mm，所以最終讀數(shù)為：0.5mm+0.025mm=0.525mm．

（2）根據(jù)歐姆定律得

      定值電阻R=﹣R_被=﹣5=10Ω，故定值電阻應(yīng)該選R₂．

（3）在直線選取離原點(diǎn)較遠(yuǎn)的一點(diǎn)，讀出坐標(biāo)U=2.75V，I=180mA=0.18A，

      待測電阻R_被=﹣R_定=5.2Ω

故答案為：（1）0.525（0.524～0.526）；（2）R₂；（3）5.2（4.9～5.5）．

點(diǎn)評：  （1）決本題的關(guān)鍵是掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法，螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．

（2）本題考查理解物理圖象的能力．伏安法是測量電阻的基本原理，圖象法是處理數(shù)據(jù)的常用方法，可以減小偶然誤差．