Question

在“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，需要用刻度尺測出金屬絲的長度l，用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d，用電流表和電壓表測出金屬絲的電阻R．

（1）實(shí)驗(yàn)中測量金屬絲的長度和直徑時，刻度尺和螺旋測微器的示數(shù)分別如圖1、2所示，則金屬絲長度的測量值l=______cm，金屬絲直徑的測量值為d=______mm．
（2）實(shí)驗(yàn)中給定電壓表（內(nèi)電阻為50kΩ）、電流表（內(nèi)電阻為40Ω）、滑動變阻器（最大阻值為10Ω）、待測金屬絲（電阻約為100Ω）、電源、開關(guān)及導(dǎo)線若干．兩位同學(xué)想用伏安法多次測量做出I-U圖線求出待測金屬絲的阻值，他們設(shè)計(jì)了圖3甲、乙兩個電路，你認(rèn)為采用______圖更合理（填“甲”或“乙”），電壓表的右端應(yīng)接在______點(diǎn)（填“a”或“b”）．
（3）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖4中按照第（2）問你所選擇的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路．
（4）用正確的方法測出了多組電流和電壓值，并標(biāo)在I-U坐標(biāo)系中，如圖5中“×”所示．請你根據(jù)測量值畫出圖線，并求出金屬絲的阻值R_x=______Ω．則這種金屬的電阻率約為______Ω?m（該結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

Answer 1

【答案】分析：（1）讀數(shù)時刻度尺讀數(shù)要估讀到最小分度的十分之一，螺旋測微器讀數(shù)結(jié)果為固定刻度讀數(shù)和可動部分讀數(shù)之和，注意在讀可動刻度時需要估讀；
（2）作圖時需要多測數(shù)據(jù)，同時待測電阻阻值比滑動變阻器的阻值打的多，因此滑動變阻器采用分壓接法，由此待測電阻與電流表內(nèi)阻的差距不如電壓表內(nèi)阻與待測電阻的差距大，因此電流表采用外接法；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖可正確連接實(shí)物圖；
（4）根據(jù)圖線可以求出待測電阻的大小根據(jù)電阻定律求出金屬絲的電阻率大小．
解答：解：（1）圖中毫米刻度尺的讀數(shù)為60.27cm
由圖示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)是0mm，可動刻度示數(shù)是12.7×0.01mm=0.127mm，則螺旋測微器示數(shù)是：0mm+0.127mm=0.127mm；
故答案為：60.27，0.127．   
（2）由于待測電阻的阻值大約是滑動變阻器全電阻的10倍，同時應(yīng)該多測數(shù)據(jù)，若采用限流式接法電流變化范圍較小，故采用分壓式接法；由于待測電阻與電流表內(nèi)電阻相接進(jìn)，故采用安培表外接法；
故答案為：乙，a．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖得出實(shí)物圖如下所示：

（4）采用描點(diǎn)法得出I-U圖象如下所示：

根據(jù)I-U圖象求出金屬絲的電阻R_x≈88Ω，
根據(jù)電阻定律，得，代入數(shù)據(jù)解得：ρ=2×10^-6Ω?m
故答案為：88，2×10^-6．
點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是明確測定電阻實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法，尤其是理解滑動變阻器和電流表的兩種接法的區(qū)別．