Question

3．在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準(zhǔn)，待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm．
（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某次測量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)為0.400（該值接近多次測量的平均值）．
（2）用伏安法測金屬絲的電阻R_x．實驗所用器材為：電池組（電動勢3V，內(nèi)阻約1Ω）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動變阻器（0～20Ω，額定電流2A），開關(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，進行實驗測量，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

根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可知，他們在將滑動變阻器接入電路時采用的是分壓式接法（填“限流式”或“分壓式”），為減小誤差，將電流表接入電路時，宜采用外接法（填“內(nèi)”或“外”）；圖乙是他們在測量R_X時的實驗器材實物圖，請根據(jù)你以上的正確判斷，補充完成圖中實物間的連線．
（3）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為C．
A、1×10^-2Ω•m   B、1×10^-3Ω•m    C、1×10^-4Ω•m   D、1×10^-5Ω•m．

Answer 1

分析 （1）讀數(shù)時要分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來讀，注意半毫米刻度線是否露出；
（2）根據(jù)數(shù)據(jù)表可以求出電場值，再根據(jù)滑動變阻器的值，即可確定變阻器采用的是分壓式，還是限流式接法；
（3）根據(jù)電阻定律和歐姆定律寫出電阻率的表達式，然后解出電阻率的值即可．

解答 解：（1）螺旋測微器的讀數(shù)為：d=0.0+40.0×0.01mm=0.400mm；
（2）從給出的數(shù)據(jù)表可知，電流表和電壓表的讀數(shù)，結(jié)合R=$\frac{U}{I}$，求得電阻約為5Ω，
由于電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ），即5²＜0.1×3000，
因此所測電阻偏小，電流表采用外接法；
而滑動變阻器R（0-20Ω），
所以變阻器采用的應(yīng)是分壓式接法，
如下圖所示：

（3）根據(jù)R=ρ$\frac{L}{S}$ 得：ρ=$\frac{{R}_{x}S}{L}$=$\frac{{R}_{x}π（\fracq81vy5u{2}）^{2}}{L}$
帶入數(shù)據(jù)得：ρ=1×10^-4Ω•m，故C正確，ABD錯誤；
故答案為：（1）0.400；（2）分壓式，外接法；（3）C．

點評 該題是綜合性較強的題，解答時注意一下幾方面：
1、對于長度的測量注意高中所要求的游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的使用方法，讀書時是固定刻度的值與可動刻度的值得和．
2、會根據(jù)電壓表、電流表及被測電阻的阻值關(guān)系，確定電流表是內(nèi)接還是外接．
3、了解實驗誤差產(chǎn)生的原因，并會在試驗中做到盡可能的減小誤差．