Question

4．（1）某學(xué)校學(xué)生在開展“測金屬電阻率”研究性學(xué)習活動中，對有關(guān)金屬（燈泡中的鎢絲）、半導(dǎo)體（二極管）、合金（標準電阻），及超導(dǎo)材料的電阻率查閱了大量資料，提出了下列一些說法，你認為正確的有B
A．金屬溫度計是利用金屬材料的電阻率隨溫度升高而不發(fā)生顯著變化制成的
B．標準電阻是利用合金材料的電阻率幾乎不隨溫度變化而變化制成的
C．半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度升高而增大
（2）①在“測金屬電阻率”實驗中，螺旋測微器測金屬絲的直徑的讀數(shù)如圖，則直徑d=0.900mm．
②測得接入電路的金屬絲的長度為L，已知其電阻大約為25Ω．
在用伏安法準確測其電阻時，有下列器材供選擇，
A₁電流表（量程40mA，內(nèi)阻約0.5Ω）
A₂電流表（量程10mA，內(nèi)阻約0.6Ω）
V₁電壓表（量程6V，內(nèi)阻約30kΩ）
V₂電壓表（量程1.2V，內(nèi)阻約的20kΩ）
R₁滑動變阻器（范圍0-10Ω）
R₂滑動變阻器（范圍0-2kΩ）
除必選電源（電動勢1.5V，內(nèi)阻很�。�、導(dǎo)線、開關(guān)外，電流表應(yīng)選A₁，電壓表應(yīng)選V₂，滑動變阻器應(yīng)選R₁．（填代號）并將設(shè)計好的測量電路原理圖畫在方框內(nèi)．
③若電壓表、電流表讀數(shù)用U、I表示，用上述測得的物理量計算金屬絲的電阻率的表示式為ρ=$\frac{πU5wwagls^{2}}{4IL}$．

Answer 1

分析 （1）金屬電阻率隨溫度的升高而升高，半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高的降低；當溫度為絕對零度時，某種材料電阻率突然為零，這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象；
（2）①螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上半刻度讀數(shù)再加可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀；
②估算出最大電流，然后根據(jù)安全要求選擇電壓表和電流表的量程，滑動變阻器選擇小電阻，采用分壓式接法；
③根據(jù)歐姆定律和電阻定律列式后聯(lián)立求解．

解答 解：（1）A、金屬溫度計是利用金屬材料的電阻率隨溫度升高而而升高制成的，故A錯誤；
B、合金材料的電阻率幾乎不隨溫度變化而變化，標準電阻是利用該原理制成的，故B正確；
C、半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度升高而減小，故C錯誤；
故選：B．
（2）①固定刻度讀數(shù)為0.5mm；可動刻度讀數(shù)為：40.0×0.01mm=0.400mm，螺旋測微器讀數(shù)為：0.5mm+0.400mm=0.900mm；
②電源電動勢為1.5V，電壓表應(yīng)選擇V₂；最大電流約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{1.2V}{25Ω}$=0.048=48mA，故電流表選擇A₁，電壓表選擇V₂；
滑動變阻器采用分壓式接法，為便于操作，選擇小電阻，故選R₁；
電路圖如圖所示：

③根據(jù)歐姆定律，有：R=$\frac{U}{I}$，根據(jù)電阻定律，有：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\fracrzh3s8m{2}）^{2}}$，則電阻率：ρ=$\frac{πUoywco3l^{2}}{4IL}$；
故答案為：（1）B；（2）①0.900； ②A_l；V₂；R_l；電路圖如圖所示；  ③$\frac{πUmtyebef^{2}}{4IL}$．

點評 本題第一問要明確各種材料的電阻率特點；第二問關(guān)鍵明確實驗原理和誤差來源，然后根據(jù)電阻定律和歐姆定律分析．