Question

在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，需要用刻度尺測出被測金屬絲的長度L，用螺旋測微器則出金屬絲的直徑d，用電流表測出通過金屬絲的電流I，用電壓表測出金屬絲兩端的電壓U。

(1) 請寫出測金屬絲電阻率的表達(dá)式：ρ=_______(用上述測量物理量的字母表示）；

(2)若實(shí)驗(yàn)中測量金屬絲的長度和直徑時(shí)，刻度尺和螺旋測微器的示數(shù)分別如圖所示，則金屬絲長度的測量值為L=_______cm，金屬絲直徑的測量值為d=_______mm,

(3) 用電流表和電壓表測金屬絲的電阻R時(shí)，由于電壓表電流表內(nèi)阻的影響，無論使用電流表內(nèi)接法還是電流表外接，都會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。如果按如圖所示的電路進(jìn)行測量，可以消除由于電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差。利用該電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要操作過程是：

第一步：先將R₂的滑動(dòng)觸頭調(diào)到最左端，單刀雙擲開關(guān)S₁向1閉合。閉合開關(guān)S₂,調(diào)節(jié)變阻器R₁和R₂，使電壓表和電壓表的示數(shù)盡量大些（不超過量程），讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U₁、 I₁ ；

第二步：保持兩滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭位置不變，將單刀雙擲開關(guān)S₁向2閉合,讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U₂、I₂。

請寫出計(jì)算電阻的表達(dá)式R_x=_______。（用電壓表和電流表示數(shù)表示）

 

Answer 1

【答案】

（1）（3分） （2）36.45～36.48（2分）    0.795～0.798（2分）

（3）U₁/I₁- U₂/I₂ （3分）

 

【解析】由歐姆定律R=U/I，由電阻定律R=ρL/S，S=πd²/4，聯(lián)立解得ρ=。金屬絲長度的測量值為L=36.46cm，金屬絲直徑的測量值為d=0.5mm+0.296mm=0.796mm。

設(shè)電流表和滑動(dòng)變阻器R₁的總電阻為R，由歐姆定律，U₁/I₁=R_x+R，U₂/I₂= R，聯(lián)立解得R_x =U₁/I₁- U₂/I₂。