Question

1．在“測(cè)定金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，待測(cè)金屬絲接入電部分的長(zhǎng)度約為40cm．

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑，其中某次測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)應(yīng)為0.312mm（該值接近多次測(cè)量的平均值）
（2）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻R_X，實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約為1Ω），電流表（內(nèi)阻約為0.1Ω，量程0～0.6A），電壓表（內(nèi)阻約為3kΩ，量程0～3.0V），滑動(dòng)變阻器R（0～50Ω，額定電流為1.5A）開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干．
某同學(xué)利用以上器材設(shè)計(jì)了如圖乙實(shí)驗(yàn)電路圖，圖丙是測(cè)量R_X的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已經(jīng)連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端，請(qǐng)根據(jù)乙圖的電路圖，補(bǔ)充完成丙圖中實(shí)物間的連線，并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．
（3）利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如表，并在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如丁圖所示，圖中已經(jīng)標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的四個(gè)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)诙�圖中標(biāo)出第4、5次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U-I圖線，由圖線得到金屬絲的阻值R_X=5.0Ω（保留兩位有效數(shù)字）．

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
U/V	1.00	1.20	1.50	1.70	2.00	2.20
I/A	0.16	0.19	0.24	0.27	0.32	0.36

（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出金屬絲的電阻率約為1×10^-6Ω•m（保留一位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 本題（1）的關(guān)鍵是讀數(shù)時(shí)要分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來(lái)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(shuō)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(xiě)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(cè)微器的讀數(shù)為：d=0+31.2×0.01mm=0.312mm；
（2）根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)原理圖則可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示；

（3）根據(jù)描點(diǎn)法得出對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線如圖所示；
由圖線得到金屬絲的阻值為：R_X=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{2.20-1.10}{0.36-0.16}$=5.0Ω

（4）根據(jù)R=ρ$\frac{L}{S}$ 得：ρ=$\frac{RS}{L}$=$\frac{Rπ（\fracmblrdic{2}）^{2}}{L}$
帶入數(shù)據(jù)得：ρ=1×10^-6Ω•m
故答案為：（1）0.312；（2）如圖所示；（3）如圖所示；5.0；（4）1×10^-6Ω•m

點(diǎn)評(píng) 題是綜合性較強(qiáng)的題，解答時(shí)注意一下幾方面：
1、對(duì)于長(zhǎng)度的測(cè)量注意高中所要求的游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的使用方法，讀書(shū)時(shí)是固定刻度的值與可動(dòng)刻度的值得和．
2、會(huì)根據(jù)電壓表、電流表及被測(cè)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(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因，并會(huì)在試驗(yàn)中做到盡可能的減小誤差．