Question

3．小聰家裝修新房，他爸爸購買了一捆標(biāo)稱長度為100m的“黑馬牌”BV2.5型的銅導(dǎo)線（BV是國家標(biāo)準(zhǔn)代號，BV2.5，代表單芯銅質(zhì)護(hù)套線，橫截面積為2.5mm²）．他想拿到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室測量其電阻率，從而判斷內(nèi)芯材質(zhì)是否符合標(biāo)準(zhǔn)．他從網(wǎng)上查閱資料得知，銅導(dǎo)線含雜質(zhì)（導(dǎo)電性能一般比銅差）越多、退火程度越差、保存狀態(tài)不好（如銅線氧化等），電阻率越大．同時(shí)查得20℃時(shí)這種銅的電阻率為1.75×10^-8Ω•m，再利用圖甲所示的電路測出銅導(dǎo)線的電阻R₀，從而確定銅導(dǎo)線的實(shí)際電阻率（已知實(shí)驗(yàn)室當(dāng)時(shí)的溫度為20℃）．
可供使用的器材有：
電流表：量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω；
電壓表：量程為3V，內(nèi)阻約9kΩ；
滑動變阻器R₁：最大阻值3Ω；
滑動變阻器R₂：最大阻值20Ω；
定值電阻：R₀=3Ω；
電源：電動勢6V，內(nèi)阻不計(jì)；開關(guān)、導(dǎo)線若干．

回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)選R₂（填“R₁”或“R₂”），閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至a端（填“a”或“b”）；
（2）在實(shí)物圖中，已正確連接了部分導(dǎo)線，請根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接；
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50A時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為1.90V；
（4）導(dǎo)線實(shí)際電阻率為2.00×10^-8Ω•m（保留3位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)采用限流法測電阻，所以滑動變阻器的最大阻值應(yīng)為R₀和R_x總阻值的4倍以上，閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至阻值最大處；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，連接實(shí)物圖；
（3）根據(jù)圖乙讀出電壓，注意估讀；
（4）根據(jù)歐姆定律及電阻定律即可求解．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)采用限流法測電阻，所以滑動變阻器的最大阻值應(yīng)為R₀和R_x總阻值的4倍以上，R₀=3Ω，所以滑動變阻器選R₂，閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至阻值最大處，即a處；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，連接實(shí)物圖，如圖所示：

（3）根據(jù)圖乙讀出電壓U=1.90V，
（4）根據(jù)歐姆定律得：R₀+R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.90}{0.5}$=3.8Ω
解得：R_x=0.8Ω
根據(jù)電阻定律得：
R_x=ρ$\frac{L}{S}$
解得：ρ=$\frac{{R}_{x}S}{L}$=$\frac{0.8×2.5×1{0}^{-6}}{100}$=2.00×10^-8Ω•m；
故答案為：（1）R₂，a；
（2）如圖：
（3）1.90（1.89、1.91均正確）；
（4）2.00×10^-8．

點(diǎn)評 本題主要考查了電學(xué)元件選取原則和歐姆定律及電阻定律的直接應(yīng)用，能根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，難度適中．