Question

20．在“測定金屬的電阻率”的實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖1所示，用米尺測量金屬絲的長度L．金屬絲的電阻大約為6Ω．先用伏安法測出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率．
（1）從圖1中讀出金屬絲的直徑為0.520mm．
（2）在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測的電阻絲外，
還有如下供選擇的實驗器材：
直流電源：電動勢約3.0V，內(nèi)阻很小；
電流表A₁：量程0～0.6A，內(nèi)阻0.1Ω；
電流表A₂：量程0～3.0A，內(nèi)阻0.025Ω；
電壓表V：量程0～3V，內(nèi)阻3kΩ；
滑動變阻器R：最大阻值10Ω；開關(guān)、導(dǎo)線等．
①在可供選擇的器材中，應(yīng)該選用的電流表是A₁，
②測量電路如圖2所示請依據(jù)電路圖連接如圖3所示的實物圖．

③某同學(xué)的測量數(shù)據(jù)如表，請選擇合適的標(biāo)度在如圖4坐標(biāo)格中繪制U-I圖象．

	1	2	3	4	5	6
U（V） A（A）	0.00 0.00	0.50 0.10	0.80 0.13	1.51 0.31	2.20 0.44	2.80 0.56

④如果圖象的斜率為k電阻阻絲的長度用L、直徑用d表示，測此電阻絲的電阻率是$\frac{πcyojyx4^{2}k}{4L}$（用所給字母表示）．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器讀數(shù)=固定刻度讀數(shù)+半刻度讀數(shù)+可動刻度讀數(shù)；
（2）①根據(jù)電路最大電流選擇電流表，
②根據(jù)電路圖連接實物電路圖，注意導(dǎo)線不能交叉．
③描點后，平滑連接，即可作圖；
④根據(jù)電阻定律求出金屬絲的電阻率．

解答 解：（1）由圖示螺旋測微器可知，固定刻度讀數(shù)：0.5mm；可動刻度讀數(shù)0.01mm×2.0=0.020mm；故螺旋測微器讀數(shù)為：0.520mm；
（2）①電路電流最大為$\frac{3}{6}$=0.5A，為提高精確度，減小讀數(shù)誤差，選小量程電表，以滑動變阻器來控制不超量程即可，故選電流表A₁：量程0～0.6A，內(nèi)阻0.1Ω；
②根據(jù)圖所示電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖3所示．

③由表格數(shù)據(jù)，進(jìn)行一一描點，然后平滑連接，作圖即可，如上圖4所示；
④圖象的斜率為k，由圖可得電阻值為：R=k．
由電阻定律得：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\fracvpqlrst{2}）^{2}}$，
電阻率ρ=$\frac{πsrnp6dq^{2}k}{4L}$．
故答案為：（1）0.520；（2）①A₁；②如圖3所示；③如圖4所示；④$\frac{πlqjcimm^{2}k}{4L}$．

點評 本題考查螺旋測微器的使用，注意其有估計值；掌握由電路圖去連接實物圖的方法，注意正負(fù)極與電表的量程；理解描點作圖法的要求，并掌握其圖象的斜率含義，同時知道電阻定律的內(nèi)容．