某同學利用實驗室提供的器材測量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為20Ω．他把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度．可供選擇的器材還有：
電池組E（電動勢為3.0V，內阻約1Ω）；
電流表A1（量程0～100mA，內阻約5Ω）；
電流表A2（量程0～0.6A，內阻約0.2Ω）；
電阻箱R（0～999.9Ω）；開關、導線若干．
實驗操作步驟如下：
A．用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑；
B．根據(jù)所提供的實驗器材，設計并連接好如圖甲所示的實驗電路；
C．調節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大，閉合開關；
D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表指針指到最大值處（即滿偏），記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；
E．改變金屬夾與電阻絲接觸點的位置，調整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏．重復多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L．    
F．斷開開關，整理器材．
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①實驗中電流表應選擇
 
（選填“Al”或“A2”）；
②用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對應的接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的R-L關系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L0，再結合測出的電阻絲直徑d，根據(jù)閉合電路歐姆定律，結合圖乙，求出這種電阻絲材料的電阻率ρ=
 
（用R0、L0、d和常數(shù)表示）．
③若在本實驗中的操作、讀數(shù)及計算均正確無誤，那么由于電流表內阻的存在，對電阻率的測量結果
 
（選填“偏大”、“偏小”或“無影響”）
分析：本題①的關鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中的最大電流．題②的關鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出電流，然后整理出電阻箱電阻R與電阻絲長度L的函數(shù)表達式，再根據(jù)圖象斜率的概念求解即可．題③的關鍵是看電阻率的表達式中是否含有電流表內阻，若不含內阻，說明電流表內阻無影響．
解答：解：①：根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的最大電流為：
 I
 
max
=
E
R
 
x
=
3
20
A=0.15A，所以電流表應選
 A
 
1
；
②：設電阻箱的阻值為R，電阻絲單位長度的電阻為
r
 
0
，應有：
I
 
A
=
E
R+L
r
 
0
+r
+R
 
A
，
解得R=-
r
 
0
L+
E
I
 
A
-(r
+R
 
A
)，結合一次函數(shù)圖象可知斜率的絕對值為：
 R
 
0
L
 
0
=r
 
0
，
所以當電阻絲長度為
L
 
0
時對應的電阻為：
R
 
x
=
L
 
0
r
 
0
=
R
 
0
，
由R=
ρL
S
可得：
 R
 
0
=
ρL
 
0
1
4
πd
2
 
，
解得：ρ=
π d
2
 
R
 
0
4L
 
0
．
③：由于電阻率表達式中不含電流表內阻，所以，電流表內阻有無對測量結果無影響．
故答案為：①
 A
 
1

②ρ=
π d
2
 
R
 
0
4L
 
0

③無影響
點評：處理通過圖象求解的問題的一般思路是：首先根據(jù)物理規(guī)律寫出表示縱軸物理量與橫軸物理量的表達式，然后再根據(jù)斜率和截距的概念求解即可．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學利用實驗室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率．所用的器材包括：
A．電池組，電動勢6V
B．電流表，量程為500mA，內阻約為1Ω
C．電壓表，量程為3V，內阻約為3kΩ
D．待測金屬絲，電阻約為4Ω
E．螺旋測微器
F．米尺，最小刻度為1mm
G．滑動變阻器，最大阻值5Ω，最大電流2A
H．開關和導線若干
（1）在實驗中，既要保證器材安全，又要減小誤差，應選用的實驗電路為
D
D
．

（2）該同學用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如下圖所示．金屬絲的直徑d=
0.420
0.420
mm．

（3）測得金屬絲長度L=51.00cm，電阻R=4.08Ω．則用d、L、R表示該金屬絲的電阻率ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L
，代入數(shù)據(jù)解得ρ=
1.1×10-6
1.1×10-6
Ω?m（結果保留2位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年廣東省佛山一中高三第二次段考物理試卷（帶解析） 題型：實驗題

某同學利用實驗室提供的器材探究金屬絲的電阻與長度的關系，他截取了一段鎳鉻合金絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在合金絲上夾上一個小金屬夾，金屬夾可在合金絲上移動．所用的器材還有：電池組（電動勢3V，內阻很�。�，電流表（內阻約為0.5?），多用電表，螺旋測微器，米尺，開關，導線若干．
①用螺旋測微器測量合金絲的直徑，示數(shù)如圖(a)所示，合金絲的直徑是_______mm；
②選擇多用電表的“´1”擋測量金屬絲的電阻，示數(shù)如圖(b)所示，可知該段合金絲的電阻約為_______?．


③實驗中使用多用電表測量電壓，請將圖(c)中的多用電表（內阻約為幾千歐姆）正確接入電路中；開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片移至_____端（填“左”或“右”）；若某次用直流2.5V擋測量時，示數(shù)如圖(b)所示，則讀數(shù)為______V．
④實驗時通過改變金屬夾的位置，分別測出7組與長度L對應的電壓U和電流表的示數(shù)I，利用計算出不同L對應的電阻值R，并據(jù)此繪出了圖(d)的關系圖線，其斜率為_________?? m－1（保留兩位有效數(shù)字），它與合金絲橫截面積的乘積代表的物理量是__________________．

圖c

圖d

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年福建省寧德市高三1月單科質量檢查考試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

（6分）某同學利用實驗室提供的器材測量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為20。他把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱和b上，在電阻絲上夾上一個與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度�？晒┻x擇的器材還有：

電池組E（電動勢為3.0V，內阻約1）；

電流表A1（量程0~100mA，內阻約5）；

電流表A2（量程0~0.6A，內阻約0.2）；

電阻箱R（0～999.9）；開關、導線若干。

?

實驗操作步驟如下：

??? A．用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑；

??? B．根據(jù)所提供的實驗器材，設計并連接好如圖甲所示的實驗電路；

??? C．調節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大，閉合開關；

??? D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表指針指到最大值處（即滿偏），記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；

??? E．改變金屬夾與電阻絲接觸點的位置，調整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏。重復多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L。???

F．斷開開關，整理器材。

①實驗中電流表應選擇???????? （選填“Al”或“A2”）；

②用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對應的接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的R-L關系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L0，再結合測出的電阻絲直徑d，根據(jù)閉合電路歐姆定律，結合圖乙，求出這種電阻絲材料的電阻率=?????? （用R0、L0、d和常數(shù)表示）。

③若在本實驗中的操作、讀數(shù)及計算均正確無誤，那么由于電流表內阻的存在，對電阻率的測量結果?????? （選填“偏大”、“偏小”或“無影響”）

 

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科目：高中物理 來源：2013屆廣東省高三第二次段考物理試卷（解析版） 題型：實驗題

某同學利用實驗室提供的器材探究金屬絲的電阻與長度的關系，他截取了一段鎳鉻合金絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在合金絲上夾上一個小金屬夾，金屬夾可在合金絲上移動．所用的器材還有：電池組（電動勢3V，內阻很小），電流表（內阻約為0.5Ω），多用電表，螺旋測微器，米尺，開關，導線若干．

①用螺旋測微器測量合金絲的直徑，示數(shù)如圖(a)所示，合金絲的直徑是_______mm；

②選擇多用電表的“´1”擋測量金屬絲的電阻，示數(shù)如圖(b)所示，可知該段合金絲的電阻約為_______Ω．

③實驗中使用多用電表測量電壓，請將圖(c)中的多用電表（內阻約為幾千歐姆）正確接入電路中；開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片移至_____端（填“左”或“右”）；若某次用直流2.5V擋測量時，示數(shù)如圖(b)所示，則讀數(shù)為______V．

④實驗時通過改變金屬夾的位置，分別測出7組與長度L對應的電壓U和電流表的示數(shù)I，利用計算出不同L對應的電阻值R，并據(jù)此繪出了圖(d)的關系圖線，其斜率為_________Ω ∙ m－1（保留兩位有效數(shù)字），它與合金絲橫截面積的乘積代表的物理量是__________________．

圖c

圖d

 

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