Question

14．在“測定金屬的電阻率”的實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖甲所示，用米尺測出金屬絲的長度L，金屬絲的電阻大約為5Ω，先用伏安法測出金屬絲的電阻R，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率；
（1）從圖甲中讀出金屬絲的直徑為0.680mm．
（2）為此取來兩節(jié)新的干電池、電鍵和若干導(dǎo)線及下列器材：
A．電壓表0～3V，內(nèi)阻10kΩ
B．電壓表0～15V，內(nèi)阻50kΩ
C．電流表0～0.6A，內(nèi)阻0.05Ω
D．電流表0～3A，內(nèi)阻0.01Ω
E．滑動變阻器，0～10Ω
F．滑動變阻器，0～100Ω
①要求較準(zhǔn)確地測出其阻值，電壓表應(yīng)選A，電流表應(yīng)選C，滑動變阻器應(yīng)選E．（填序號）
②實驗中某同學(xué)的實物接線如圖乙所示，請指出該同學(xué)實物接線中的兩處明顯錯誤．
錯誤1：導(dǎo)線連接在滑動變阻器的滑片上；導(dǎo)線連接在滑動變阻器的滑片上錯誤2：電流表采用內(nèi)接法；
（3）若測得金屬絲的直徑用d表示，電阻用R表示，則該金屬材料的電阻率ρ=$\frac{πRlvdtzvp^{2}}{4L}$．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器示數(shù)．
（2）根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，為方便實驗操作應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器；根據(jù)電路圖分析答題．
（3）應(yīng)用電阻定律可以求出電阻率的表達式．

解答 解：（1）由圖所示螺旋測微器可知，其示數(shù)為0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm；
（2）①兩節(jié)新的干電池，電源電動勢為3V，若選取電壓表15V，測量讀數(shù)誤差較大，因此電壓表選A；電路最大電流約為I=$\frac{E}{R}$=$\frac{3}{5}$=0.6A，電流表應(yīng)選C；
金屬絲的電阻大約為5Ω，為方便實驗操作滑動變阻器應(yīng)選E．
②由圖示電路圖可知，導(dǎo)線接在滑動變阻器的滑片上，這是錯誤的，導(dǎo)線應(yīng)接在接線柱上；由題意可知，電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻阻值，電流表應(yīng)采用外接法，由圖示電路圖可知，電流表采用內(nèi)接法，這也是錯誤的．
（3）由電阻定律可知：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\frac5ntlrb7{2}）^{2}}$，電阻率：ρ=$\frac{πRjzl3vpj^{2}}{4L}$；
故答案為：（1）0.680；（2）①A；C；E；②導(dǎo)線連接在滑動變阻器的滑片上；電流表采用內(nèi)接法；（3）$\frac{πR5nnpl5n^{2}}{4L}$．

點評 本題考查了螺旋測微器讀數(shù)、實驗器材選擇、實驗電路分析；螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器示數(shù)，螺旋測微器需要估讀；要掌握實驗器材的選擇原則．