Question

9．在測(cè)定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中，用伏安法測(cè)量一個(gè)電阻值約為100Ω的金屬絲，可用的儀器：電流表（量程0～30mA，內(nèi)阻約50Ω）、電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約5kΩ）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω）、電源（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻忽略不計(jì)）、開關(guān)和導(dǎo)線若干．
①將圖1中的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)用的電路．

②已測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度為1．使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖2所示，金屬絲的直徑d為0.490mm
③計(jì)算電阻率的表達(dá)式ρ=$\frac{πUasox3b5^{2}}{4Il}$（用直接測(cè)量的物理量字母表示），此實(shí)驗(yàn)中電阻率ρ的測(cè)量值比真實(shí)值偏小（填“偏大”或“偏小”）

Answer 1

分析 螺旋測(cè)微器精確度為0.01mm，需要估讀，讀數(shù)時(shí)注意半毫米刻度線是否露出．在要求電流或電壓從零調(diào)或變阻器的全電阻較小時(shí)應(yīng)用分壓式接法．

解答 解：①、從圖中讀出金屬絲的直徑為d=0.0mm+49.0×0.01mm=0.490mm；
②、因測(cè)量金屬絲的電阻率電流不能太大，
根據(jù)${R}_{x}^{2}$ 與R_AR_V乘積相比，得出被測(cè)電阻阻值較小，故應(yīng)采用電流表外接，
而滑動(dòng)變阻器的最大阻值20Ω，被測(cè)電阻值約為100Ω，因此滑動(dòng)變阻器分壓式，
則電路圖如圖：

③、若電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，則有：R=$\frac{U}{I}$
根據(jù)電阻定律：R=ρ$\frac{L}{S}$
導(dǎo)體的橫截面積為：S=π（$\frac8ub4c6a{2}$）²
聯(lián)立得：ρ=$\frac{πUjofozyz^{2}}{4Il}$，
由于電壓表和電流表不是理想電表，電流表采用外接時(shí)由于電壓表分流作用，電流測(cè)量值偏大，
由上式子知，則金屬電阻率的測(cè)量值比真實(shí)值偏�。�
故答案為：①實(shí)驗(yàn)連線：

②0.490； ③$\frac{πUlvyij5e^{2}}{4Il}$，偏�。�

點(diǎn)評(píng) 電流表量程的選擇需要根據(jù)電路估算，本題也可以用分壓式．