Question

9．要測量一段阻值為幾歐姆的金屬絲的電阻率，請根據(jù)題目要求完成實(shí)驗(yàn)：
（1）用毫米刻度尺測量金屬絲長度為L=80.00cm，用螺旋測微器測金屬絲的直徑，如圖甲所示，則金屬絲的直徑d=1.600mm．
（2）在測量電路的實(shí)物圖中，電壓表沒有接入電路，請?jiān)趫D乙中連線，使得電路完整；
（3）實(shí)驗(yàn)中多次改變滑動(dòng)變阻器觸頭的位置，得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以電壓表讀數(shù)U為縱軸、電流表讀數(shù)I為橫軸，在U-I坐標(biāo)系中描點(diǎn)，如圖丙所示．請作出圖象并根據(jù)圖象求出被測金屬絲的電阻R=1.2Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；
（4）根據(jù)以上各測量結(jié)果，得出被測金屬絲的電阻率ρ=3.0×10^-6Ω•m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測微器示數(shù)．
（2）根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法，然后連接實(shí)物電路圖．
（3）根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作圖象，然后根據(jù)圖象應(yīng)用歐姆定律求出電阻阻值．
（4）根據(jù)電阻定律求出電阻絲電阻率．

解答 解：（1）由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：1.5mm+10.0×0.01mm=1.600mm；
（2）待測電阻絲電阻約為幾歐姆，電流表內(nèi)阻約為零點(diǎn)幾歐姆，
電壓表內(nèi)阻約為幾千歐姆甚至幾萬歐姆，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電阻絲電阻，
流表應(yīng)采用外接法，實(shí)物電路圖如圖所示：

（3）根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象如圖所示：

由圖示圖象可知，電阻絲電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.8V}{0.65A}$≈1.2Ω．
（4）由電阻定律可知，電阻：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\fracmfdgjks{2}）^{2}}$，
電阻率：ρ=$\frac{πngpxph5^{2}R}{4L}$=$\frac{3.14×0.001{6}^{2}×1.2}{4×0.8}$≈3.0×10^-6Ω•m；
故答案為：（1）1.600；（2）電路圖如圖所示；（3）圖象如圖所示；1.2；（4）3.0×10^-6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了螺旋測微器讀數(shù)、連接實(shí)物電路圖、作圖象、求電阻與電阻率；螺旋測微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測微器示數(shù)，對(duì)螺旋測微器讀數(shù)時(shí)要注意估讀，讀數(shù)時(shí)視線要與刻度線垂直．