Question

13．在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm．
（1）如圖1，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其讀數(shù)應(yīng)為1.880mm．
（2）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻R_x．實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組（電動(dòng)勢(shì)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：

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0.10	0.30	0.70	1.00	1.50	1.70	2.30
I/A	0.020	0.060	0.160	0.220	0.340	0.460	0.520

由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量R_x是采用圖2中的甲圖（選填“甲”或“乙”）．
（3）開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最左端（填左或右）
（4）本實(shí)驗(yàn)中測(cè)量出來(lái)的電阻比真實(shí)值小（填大或�。�
（5）電壓表的讀數(shù)U，電流表讀數(shù)為I，直徑為D，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則電阻率等于$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$．

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)微器示數(shù)．
（2）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定滑動(dòng)變阻器接法，然后選擇實(shí)驗(yàn)電路．
（3）滑動(dòng)變阻器采用分壓接法時(shí)，為保護(hù)電路閉合開(kāi)關(guān)前滑片應(yīng)置于分壓電路分壓為零的位置．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)用歐姆定律分析實(shí)驗(yàn)誤差．
（5）應(yīng)用歐姆定律與電阻定律求出電阻率的表達(dá)式．

解答 解：（1）由圖示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為：1.5mm+38.0×0.01mm=1.880mm；
（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，最小電壓與電流很小，接近于零，電壓與電流的變化范圍較大，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，應(yīng)選擇圖甲所示電路圖．
（3）滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，閉合開(kāi)關(guān)前滑片應(yīng)置于左端．
（4）由圖示電路圖可知，電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用，所測(cè)電流偏大，由歐姆定律可知，電阻測(cè)量值小于真實(shí)值．
（5）金屬絲的電阻：R_x=$\frac{U}{I}$=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\frac{D}{2}）^{2}}$，電阻率：ρ=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$；
故答案為：（1）1.880；（2）甲；（3）左；（4）��；（4）$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了螺旋測(cè)微器讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)電路的選擇、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)誤差分析、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)微器示數(shù)，螺旋測(cè)微器需要估讀，讀數(shù)時(shí)視線要與刻度線垂直．