Question

17．某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)，已測(cè)得金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度為50.00cm．現(xiàn)用伏安法測(cè)該金屬絲的電阻R_x，實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約1Ω）、電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（量程3V，內(nèi)組約3kΩ）、滑動(dòng)變阻器R（0-20Ω），額定電流2A）開關(guān)、導(dǎo)線若干．

（1）如圖1，用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑，讀數(shù)為0.418mm
（2）某小組同學(xué)利用所給器材正確連接好電路，進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)量，記錄的數(shù)據(jù)如表．

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	0.02	0.06	0.16	0.22	0.34	0.46	0.52

請(qǐng)?jiān)趫D2中將他們所用的電路補(bǔ)充完整，要求能測(cè)出以上所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)，且閉合開關(guān)，滑片滑至最左端時(shí)兩表示數(shù)為零．
（3）在如圖3所示的坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并畫出U-I關(guān)系圖線，由圖線及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以估算出金屬絲的電阻率約為B（填選項(xiàng)前的符號(hào)）
A.1×10^-8Ω•m  B.1×10^-6Ω•m  C.1×10^-4Ω•m   D.1×10^-2Ω•m．

Answer 1

分析 （1）讀數(shù)時(shí)要分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分之和來讀；
（2）明確當(dāng)電流要求從零調(diào)時(shí)，變阻器應(yīng)用分壓式接法，當(dāng)待測(cè)電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻時(shí)，電流表應(yīng)用外接法；注意要根據(jù)電路圖來連接實(shí)物圖；
（3）認(rèn)真描點(diǎn)，求出圖線的斜率即為待測(cè)電阻阻值；根據(jù)電阻定律表達(dá)式寫出電阻率表達(dá)式，然后代入數(shù)據(jù)即可．

解答 解：（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為：d=0+41.8×0.01mm=0.418mm；
（2）由閉合開關(guān)，滑片滑至最左端時(shí)兩表示數(shù)為零，可知，電流和電壓從零調(diào)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法；由待測(cè)金屬絲電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用外接法，
實(shí)物連線圖如圖所示：

（3）描繪出的U-I圖象如圖所示，可求出金屬絲的電阻為：R=$\frac{U}{I}=\frac{2.3}{0.52}$=4.4Ω

由R=$\frac{ρL}{\frac{1}{4}πopstlsu^{2}}$ 得：ρ=$\frac{πce64k2v^{2}R}{4L}$，
代入數(shù)據(jù)可得：ρ=1×10^-6Ω•m，所以B正確．
故答案為：（1）0.418；（2）如上圖所示；（3）B．

點(diǎn)評(píng) 要掌握螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法；明確電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)要求電流從零調(diào)時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法；當(dāng)滿足待測(cè)電阻阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻時(shí)，電流表應(yīng)用外接法，當(dāng)電流表內(nèi)阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻阻值時(shí)，電流表應(yīng)用內(nèi)接法．