Question

18．在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)．
（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)為0.397mm．

（2）用伏安法測(cè)量電阻絲的電阻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，將記錄數(shù)據(jù)填入前面表格中：

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）圖3是測(cè)量R_x的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端．請(qǐng)根據(jù)（2）所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖3中實(shí)物圖的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．

（4）這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖4所示．圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D4中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的3個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出圖線，由圖線得出金屬絲的阻值R=4.5Ω（保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）關(guān)于螺旋測(cè)微器的讀數(shù)，要先讀出固定刻度，再讀出可動(dòng)刻度，然后相加即可得出結(jié)果．
（2）根據(jù)數(shù)據(jù)比較電壓表、電流表和被測(cè)電阻的阻值關(guān)系，確定可采取的電路．
（3、4）根據(jù)圖上所標(biāo)的點(diǎn)，做出U--I圖線，從而可得出電阻值．

解答 解：（1）固定刻度讀數(shù)為0，可動(dòng)刻度讀數(shù)為39.7，所測(cè)長(zhǎng)度為0+39.7×0.01=0.397mm（0.395～0.399）；
（2）由記錄數(shù)據(jù)根據(jù)歐姆定律可知金屬絲的電阻R_x約5Ω．則有R_x＜$\sqrt{{R}_{A}{R}_{V}}$，屬于小電阻，用外接法測(cè)量誤差小，由（3）知是用伏安特性曲線來測(cè)量電阻的，就要求電壓電流從接近0開始調(diào)節(jié)，所以應(yīng)該采用分壓接法故選甲．
（3、4）描繪出第2、4、6三個(gè)點(diǎn)后可見第6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)誤差太大舍去，然后出U-I圖線．如右圖所示；其中第4次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)在描繪出的U-I圖線上，有：
R_x=$\frac{1.00}{0.220}$Ω=4.5Ω；
故答案為：（1）0.397；（2）甲；（3）如圖所示；（4）4.5．

點(diǎn)評(píng) 該題是綜合性較強(qiáng)的題，解答時(shí)注意一下幾方面：
1、對(duì)于長(zhǎng)度的測(cè)量注意高中所要求的游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的使用方法，讀書時(shí)是固定刻度的值與可動(dòng)刻度的值得和．
2、會(huì)根據(jù)電壓表、電流表及被測(cè)電阻的阻值關(guān)系，確定電流表是內(nèi)接還是外接．
3、實(shí)物連接時(shí)，注意導(dǎo)線不能相交叉，并且要注意閉合電建時(shí)，分壓電路的輸出端電壓要為零．
4、會(huì)用電阻定律來求解導(dǎo)線的電阻率．