Question

某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率，所用器材包括：輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器（千分尺）、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等．
（1）他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個小金屬夾，金屬夾可在金屬絲上移動．請根據(jù)現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并連接電路實(shí)物圖1
（2）實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：
①正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，開啟電源，合上開關(guān)；
②讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；
③斷開開關(guān)，______，合上開關(guān)，重復(fù)②的操作．
（3）該小組測得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此給出了圖2的關(guān)系圖線，其斜率為______A^-1?m^-1（保留三位有效數(shù)字）；圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積代表了______的電阻之和．
（4）他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖3所示．金屬絲的直徑是______．圖2中圖線的斜率、電源電動勢和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是______，其數(shù)值和單位為______（保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

（1）實(shí)物連接如右圖所示．
（2）該題要求要多次測量，所以每次都要讀出接入電路中的金屬絲的長度，同時移動金屬夾的位置，以便得到多組數(shù)據(jù)．
（3）由圖可得其斜率為k=

△ 1 I

△L

=

11-7.86

0.6-0.3

=10.5A^-1?m^-1
（4）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0，可動刻度讀數(shù)為20.0×0.01=0.200mm，所以金屬絲的直徑為0+0.200=0.200mm，由題意得：
K×E×S=10.5A^-1?m^-1×3V×3.14×0.1²×10^-6m²=9.89×10^-7Ω?m，得到的結(jié)果的單位是Ω?m，即為電阻率的單位．
故答案為：
（1）電路實(shí)物連線如圖所示；
（2）讀出接入電路中的金屬絲的長度，同時移動金屬夾的位置；
（3）10.5，電流表內(nèi)阻和電阻箱；
（4）0.200mm，電阻率，9.89×10^-7Ω?m．