Question

【題目】某同學(xué)做“測(cè)量金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)。

(1)首先，他用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬絲上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，并求出其平均值作為金屬絲的直徑d。其中某次測(cè)量如圖1所示，這次測(cè)量對(duì)應(yīng)位置金屬導(dǎo)線的直徑為__________mm。

(2)然后他測(cè)量了金屬絲的電阻。實(shí)驗(yàn)中使用的器材有：

a金屬絲(長(zhǎng)度x0為1.0m，電阻約5Ω～6Ω)

b.直流電源(45V，內(nèi)阻不計(jì))

c.電流表(200mA，內(nèi)阻約1.0Ω)

d.電壓表(3V，內(nèi)阻約3kΩ)

e.滑動(dòng)變阻器(50Ω，1.5A)

f.定值電阻R1(5.0Ω，1.5A)

g.定值電阻R2(10.0Ω，1.0A)

h定值電阻R3(100.0Ω，1.0A)

i.開關(guān)，導(dǎo)線若干

該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)的電路圖如圖2所示，且在實(shí)驗(yàn)中兩塊電表的讀數(shù)都能接近滿偏值，定值電阻應(yīng)該選__________ (選填“R1”、“R2”或“R3”)；

該同學(xué)根據(jù)測(cè)量時(shí)電流表的讀數(shù)Ⅰ、電壓表的讀數(shù)U描繪的U-I圖象如圖3所示，根據(jù)圖象可以求得金屬絲的電阻為：Rx=__________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

設(shè)法保持金屬絲的溫度不變，而逐漸減小上述金屬絲接入電路的長(zhǎng)度x(初始長(zhǎng)度為x)，并且讓電壓表的示數(shù)保持不變時(shí)，下列圖象中正確反映了金屬絲電阻消耗的功率P隨x變化規(guī)律的是__________。

Answer 1

【答案】（1）1.697； （2）R2 5.3； B

【解析】

（1）固定刻度的讀數(shù)為：1.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×19.7mm=0.197mm，所以最終讀數(shù)為：1.5mm+0.197mm=1.697mm．
（2）根據(jù)歐姆定律得，定值電阻，故定值電阻應(yīng)該選R2．在直線選取離原點(diǎn)較遠(yuǎn)的一點(diǎn)，讀出坐標(biāo)U=2.75V，I=180mA=0.18A，待測(cè)電阻 ；

流過金屬絲的電流： ；金屬絲的功率：P＝I2Rx＝；R2 =Rx時(shí)，功率P由最大值，但是由于Rx＜R2，在這一范圍內(nèi)，功率P是單調(diào)增函數(shù)，故選項(xiàng)B正確．故選B.