Question

在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，需要用刻度尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d，用電流表和電壓表測(cè)出金屬絲的電阻R．

（1）實(shí)驗(yàn)中測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度和直徑時(shí)，刻度尺和螺旋測(cè)微器的示數(shù)分別如圖1、2所示，則金屬絲長(zhǎng)度的測(cè)量值l=

 

cm，金屬絲直徑的測(cè)量值為d=

 

mm．
（2）實(shí)驗(yàn)中給定電壓表（內(nèi)電阻為50kΩ）、電流表（內(nèi)電阻為40Ω）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值為10Ω）、待測(cè)金屬絲（電阻約為100Ω）、電源、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干．兩位同學(xué)想用伏安法多次測(cè)量做出I-U圖線求出待測(cè)金屬絲的阻值，他們?cè)O(shè)計(jì)了圖3甲、乙兩個(gè)電路，你認(rèn)為采用

 

圖更合理（填“甲”或“乙”），電壓表的右端應(yīng)接在

 

點(diǎn)（填“a”或“b”）．
（3）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，在圖4中按照第（2）問(wèn)你所選擇的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路．
（4）用正確的方法測(cè)出了多組電流和電壓值，并標(biāo)在I-U坐標(biāo)系中，如圖5中“×”所示．請(qǐng)你根據(jù)測(cè)量值畫(huà)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(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：（1）讀數(shù)時(shí)刻度尺讀數(shù)要估讀到最小分度的十分之一，螺旋測(cè)微器讀數(shù)結(jié)果為固定刻度讀數(shù)和可動(dòng)部分讀數(shù)之和，注意在讀可動(dòng)刻度時(shí)需要估讀；
（2）作圖時(shí)需要多測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)待測(cè)電阻阻值比滑動(dòng)變阻器的阻值打的多，因此滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，由此待測(cè)電阻與電流表內(nèi)阻的差距不如電壓表內(nèi)阻與待測(cè)電阻的差距大，因此電流表采用外接法；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖可正確連接實(shí)物圖；
（4）根據(jù)圖線可以求出待測(cè)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(cè)微器可知，固定刻度示數(shù)是0mm，可動(dòng)刻度示數(shù)是12.7×0.01mm=0.127mm，則螺旋測(cè)微器示數(shù)是：0mm+0.127mm=0.127mm；
故答案為：60.27，0.127．   
（2）由于待測(cè)電阻的阻值大約是滑動(dòng)變阻器全電阻的10倍，同時(shí)應(yīng)該多測(cè)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(cè)電阻與電流表內(nèi)電阻相接進(jìn)，故采用安培表外接法；
故答案為：乙，a．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖得出實(shí)物圖如下所示：

（4）采用描點(diǎn)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(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確測(cè)定電阻實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法，尤其是理解滑動(dòng)變阻器和電流表的兩種接法的區(qū)別．