Question

19．某同學(xué)利用圖（1）所示的實(shí)驗(yàn)電路，測(cè)量一段粗細(xì)均勻的金屬絲在常溫下的電阻，再用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L，用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d，如圖（2）所示，進(jìn)而應(yīng)用ρ=R$\frac{πsqsuuoe^{2}}{4L}$測(cè)算出金屬絲的電阻率．

I（A）	0.25	0.30	0.34	0.38	0.42	0.44	0.46
U（V）	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00	2.20

下表是他慢慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的觸頭，讀出觸頭在不同位置時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)．該同學(xué)又把所得數(shù)據(jù)描繪在U-I直角坐標(biāo)系中，如圖（3）所示．通過(guò)給出的信息請(qǐng)回答：
（1）金屬絲的直徑為1.000mm
（2）在給出的實(shí)物圖4中，用筆跡當(dāng)導(dǎo)線連接成電路．
（3）為了根據(jù)圖象獲得金屬絲的電阻值，該同學(xué)在坐標(biāo)系中作了一條輔助直線（如圖3中虛線），由直線的斜率求得金屬絲的電阻為：R=$\frac{2.2-1.2}{0.46-0.30}$=6.25Ω，這個(gè)結(jié)果與金屬絲的常態(tài)電阻比是偏大還是偏小？偏大（填寫：偏大或偏小）；你認(rèn)為金屬絲的電阻R取值應(yīng)更接近4.0Ω．產(chǎn)生這種偏差的原因可能是（填寫一種）：電阻絲通過(guò)的電流偏大，溫度升高，電阻增大．．

Answer 1

分析 螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．
用筆跡當(dāng)導(dǎo)線連接成電路；電阻絲通過(guò)的電流偏大，溫度升高，電阻增大，根據(jù)歐姆定律進(jìn)行求解．

解答 解：（1）螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為1mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×0.0mm=0.000mm，所以最終讀數(shù)為1.000mm．
（2）用筆跡當(dāng)導(dǎo)線連接成電路，如圖

（3）由直線的斜率求得金屬絲的電阻為：R=$\frac{2.2-1.2}{0.46-0.30}$=6.25Ω，
根據(jù)歐姆定律得U-I圖象中某點(diǎn)與原點(diǎn)的連線的斜率表示電阻大小，從圖象中得到直線的斜率大于電流較小時(shí)某點(diǎn)與原點(diǎn)的連線的斜率，
所以這個(gè)結(jié)果與金屬絲的常態(tài)電阻比是偏大．
從圖象得電流是0.25A時(shí)，電壓為1.0V，即電阻R′=4.0Ω，所以金屬絲的電阻R取值應(yīng)更接近4.0Ω．
（4）產(chǎn)生這種偏差的原因可能是電阻絲通過(guò)的電流偏大，溫度升高，電阻增大．
故答案為：（1）1.000mm
（2）如圖所示
（3）偏大；4.0
（4）電阻絲通過(guò)的電流偏大，溫度升高，電阻增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了螺旋測(cè)微器的讀數(shù)以及測(cè)量金屬絲電阻率的原理，都是基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，難度不大．掌握U-I圖象的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用．