Question

1．如圖甲為用伏安法測(cè)定電阻約2Ω電阻絲的電阻率的電路原理圖，電源是兩節(jié)干電池．

①用螺旋測(cè)微器測(cè)電阻絲的直徑，某次測(cè)量的示數(shù)如圖乙所示，電阻絲直徑為1.865mm；
②請(qǐng)根據(jù)電路原理圖完成如圖丙所示的實(shí)物圖．
③閉合開(kāi)關(guān)后，滑動(dòng)變阻器觸頭調(diào)至一合適位置后不動(dòng)，多次改變線夾P位置，得到幾組、I及對(duì)應(yīng)電阻絲長(zhǎng)度L的數(shù)據(jù)，用R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出相應(yīng)的電阻后作出R-L圖象如圖丁所示，取圖線上兩個(gè)點(diǎn)間數(shù)據(jù)之差△L和△R，若金屬電阻絲直徑的平均值為d，則該電阻絲的電阻率為ρ=$\frac{{πd}_{\;}^{2}△R}{4△L}$（用△L、△R、d及有關(guān)常量表示）．
④若考慮電壓表內(nèi)阻的影響，測(cè)得的電阻率ρ比真實(shí)值偏小（填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 ①根據(jù)螺旋測(cè)微器使用方法分析答題；
②根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖；
③移動(dòng)線夾P，改變金屬絲接入電路的阻值，然后根據(jù)圖象由電阻定律求出電阻率．
④根據(jù)電表的影響可分析電流及電壓的讀數(shù)與真實(shí)值之間的關(guān)系，則可得出誤差結(jié)果．

解答 解：①由圖可知，固定部分讀數(shù)為：1.5mm；轉(zhuǎn)動(dòng)部分讀數(shù)為：36.5×0.01=0.365mm；
則讀數(shù)為：1.5+0.365=1.865mm；
②根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示．

③根據(jù)題意，滑動(dòng)變阻器觸頭調(diào)至一合適位置后不動(dòng)后，應(yīng)多次改變P點(diǎn)的位置，根據(jù)歐姆定律應(yīng)有：U=I${R}_{op}^{\;}$，
根據(jù)電阻定律應(yīng)有：R=$\frac{ρL}{\frac{1}{4}{πd}_{\;}^{2}}$，
聯(lián)立解得：R=$\frac{4ρ}{{πd}_{\;}^{2}}L$，所以R-L圖象的斜率k=$\frac{4ρ}{{πd}_{\;}^{2}}$=$\frac{△R}{△L}$，
解得：ρ=$\frac{{πd}_{\;}^{2}△R}{4△L}$；
④由題意可知，由于電壓表分流影響，使電流值偏大，故所測(cè)電阻值偏小；故最后得出的電阻率偏小；
故答案為：①1.865；②實(shí)物電路圖如圖所示；③線夾P；$\frac{{πd}_{\;}^{2}△R}{4△L}$；④�。�

點(diǎn)評(píng) 要掌握螺旋測(cè)微器的使用方法，連接實(shí)物電路圖時(shí)，要注意電表正負(fù)接線柱不要接反，注意滑動(dòng)變阻器的接法，滑動(dòng)變阻器應(yīng)接一上一下兩個(gè)接線柱．