Question

5．在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微儀測(cè)量金屬的直徑d時(shí)的刻度，如圖甲所示，用米尺測(cè)出金屬絲的長度L，金屬絲的電阻大約為3Ω，用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻R，然后ρ=R$\frac{S}{L}$算出金屬絲的電阻率．

（1）從圖甲中可以讀出該金屬絲的直徑d=1.700mm
（2）為了測(cè)量該金屬絲的電阻，實(shí)驗(yàn)小組取來兩節(jié)電池，如圖乙所示，將金屬絲拉直后兩段固定在帶有刻度的絕緣底座兩端的接線上，底座的中間有一個(gè)可沿金屬絲滑動(dòng)的金屬觸頭P，觸頭上固定了接線柱，按下P時(shí)，觸頭才與金屬絲接觸，觸頭的位置可以從刻度尺上讀出，實(shí)驗(yàn)采用的電路原理圖如圖丙所示，請(qǐng)根據(jù)該原理圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電路圖
（3）閉合開關(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P的位置，得到幾組U、I、L的數(shù)據(jù)，用R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出相應(yīng)的電阻值后作出L-R的圖象，如圖戊所示，取圖線上兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)之差△L和橫坐標(biāo)之差△R，若金屬絲直徑為d，則該金屬絲的電阻率ρ=$\frac{△R}{4△L}πdsrf2nd^{2}$．

Answer 1

分析 （1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，需估讀．
（2）由歐姆定律求出電阻阻值，由電阻定律求出電阻率．
（3）保護(hù)電阻應(yīng)該與待測(cè)金屬絲串聯(lián)，根據(jù)題意確定電流表的接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖．

解答 解：（1）由螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知該金屬絲的直徑d=1.5mm+20.0×0.01mm=1.700mm；
（2）實(shí)物圖連接如圖所示；

（3）由電阻定律，則有：$R=\frac{ρL}{S}$
可得：$\frac{L}{R}$=$\frac{S}{ρ}$，
又因?yàn)?\frac{L}{R}$=$\frac{△L}{△R}$，
所以有$\frac{△L}{△R}$=$\frac{S}{ρ}$，
解得：$ρ=\frac{△R}{△L}S$=$\frac{△R}{4△L}πu4aqoid^{2}$．
故答案為：（1）1.700；（2）如圖所示；（3）$\frac{△R}{4△L}πc01wu02^{2}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，一般步驟是先讀固定刻度讀數(shù)，再讀可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)，需估讀．
本題考查了求電阻率表達(dá)式、連接實(shí)物電路圖，應(yīng)用歐姆定律與電阻定律即可求出電阻率的表達(dá)式；根據(jù)題意確定電流表接法，然后連接實(shí)物電路圖．