Question

7．在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準．待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm．
（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結果如圖1所示，其讀數(shù)應為0.398mm（該值接近多次測量的平均值）．

（2）用伏安法測金屬絲的電阻R_x．實驗所用器材為：電池組（電動勢3V，內(nèi)阻約1Ω）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開關、導線若干．某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8
U/V	0	0.1	0.3	0.7	1	1.5	1.7	2.3
I/A	0	0.02	0.06	0.16	0.22	0.34	0.46	0.52

由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量R_x是采用圖2中的甲圖（選填“甲”或“乙”）．

（3）圖3是測量R_x的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端．請根據(jù)（2）所選的電路圖，補充完成下圖中實物間的連線．
（4）這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系，如圖3實所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應的4個坐標點．請在圖4中標出第3、5、7次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出UI圖線．由圖線得到金屬絲的阻值R_x=4.5Ω（保留兩位有效數(shù)字）．
（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為C（填選項前的符號）．
A．1×10^-2Ω•m   　B．1×10^-3Ω•m       C．1×10^-6Ω•m      D．1×10^-8Ω•m．

Answer 1

分析 本題（1）的關鍵是讀數(shù)時要分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來讀，注意半毫米刻度線是否露出；
題（2）的關鍵是根據(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出電阻率的表達式，然后解出電阻率的值即可．

解答 解：（1）螺旋測微器的讀數(shù)為：d=0+39.8×0.01mm=0.398mm；
（2）從給出的數(shù)據(jù)表可知，電流表和電壓表的讀數(shù)變化范圍較大，所以變阻器采用的應是分壓式接法，即測量采用的是甲圖；
（3）根據(jù)描出的點，作出圖象，如圖所示：

（4）由圖線得到金屬絲的阻值為：R_X=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.8}{0.4}$=4.5Ω
（5）根據(jù)R=ρ$\frac{L}{S}$ 得：ρ=$\frac{RS}{L}$=$\frac{R•π（\fracuzi3rlp{2}）^{2}}{L}$
帶入數(shù)據(jù)得：ρ=1×10^-6Ω•m
故答案為：（1）0.398；（2）甲；（3）如圖3；　（4）如圖4，4.5（4.3-4.7）；（5）C．

點評 該題是綜合性較強的題，解答時注意一下幾方面：
1、對于長度的測量注意高中所要求的游標卡尺和螺旋測微器的使用方法，讀書時是固定刻度的值與可動刻度的值得和．
2、會根據(jù)電壓表、電流表及被測電阻的阻值關系，確定電流表是內(nèi)接還是外接．
3、了解實驗誤差產(chǎn)生的原因，并會在試驗中做到盡可能的減小誤差．