Question

11．在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準(zhǔn)．待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm．
（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)為0.398mm（該值接近多次測量的平均值）

（2）用伏安法測金屬絲的電阻 Rx．實驗所用器材為：電池組（電動勢為 3V，內(nèi)阻約1?）、電流表（內(nèi)阻約0.1?）、電壓表（內(nèi)阻約3k?）、滑動變阻器R（0～20?，額定電流2A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干．
某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：

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	0.020	0.060	0.160	0.220	0.340	0.460	0.520

由以上數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖2中的甲圖（選填“甲”或“乙”．
（3）圖3是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端． 請根據(jù)圖2所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖3中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．
（4）這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖4所示，圖中已標(biāo)出了測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的7個坐標(biāo)點．請在圖4中描繪出U─I圖線．由圖線得到金屬絲的阻值Rx=4.5?（保留兩位有效數(shù)字）
（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為C（填選項前的符號）
A．1×10^-2Ω•m  B．1×10^-3Ω•m    C．1×10^-6Ω•m  D．1×10^-8Ω•m．

Answer 1

分析 本題（1）的關(guān)鍵是讀數(shù)時要分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來讀，注意半毫米刻度線是否露出；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)數(shù)據(jù)表可以看出電表的示數(shù)變化范圍較大，說明變阻器采用的是分壓式接法；根據(jù)電阻定律和歐姆定律寫出電阻率的表達(dá)式，然后解出電阻率的值即可；

解答 解：（1）螺旋測微器的讀數(shù)為：d=0+39.8×0.01mm=0.398mm；
（2）從給出的數(shù)據(jù)表可知，電流表和電壓表的讀數(shù)變化范圍較大，所以變阻器采用的應(yīng)是分壓式接法，即測量采用的是甲圖；
（3）根據(jù)描出的點，作出圖象，如圖所示：

由圖線得到金屬絲的阻值為：R_X=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.8}{0.40}$=4.5Ω
（4）根據(jù)R=ρ$\frac{L}{S}$ 得：ρ=$\frac{RS}{L}$=$\frac{Rπ（\fracfjkaocz{2}）^{2}}{L}$
帶入數(shù)據(jù)得：ρ=1×10^-6Ω•m，故C正確，ABD錯誤；
故答案為：（1）0.398；（2）甲；（3）如圖3；�。�4）如圖4，4.5（4.3-4.7）；（5）C．

點評 該題是綜合性較強(qiáng)的題，解答時注意一下幾方面：
1、對于長度的測量注意高中所要求的游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的使用方法，讀書時是固定刻度的值與可動刻度的值得和．
2、會根據(jù)電壓表、電流表及被測電阻的阻值關(guān)系，確定電流表是內(nèi)接還是外接．
3、了解實驗誤差產(chǎn)生的原因，并會在試驗中做到盡可能的減小誤差．