Question

13．在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，所用金屬電阻絲的電阻約為30Ω，現(xiàn)通過以下實(shí)驗(yàn)測(cè)量該金屬材料的電阻率．實(shí)驗(yàn)中能提供的器材有開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材：
電壓表V₁（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）；
電壓表V₂（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）；
電流表A₁（量程0～100mA，內(nèi)阻約5Ω）；
電流表A₂（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）；
滑動(dòng)變阻器R₁（0～10Ω）；
滑動(dòng)變阻器R₂（0～1kΩ）；
電源E （電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻不計(jì)）．
①為了便于調(diào)節(jié)電路并能較準(zhǔn)確的測(cè)出電阻絲的阻值，電壓表應(yīng)選V₁，電流表應(yīng)選A₁．
②利用滑動(dòng)變阻器的分壓式電路，改變電阻絲的測(cè)量長度和進(jìn)行多次測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)畫出U-L圖線，如圖所示，其中（L₀，U₀）是U-L圖線上的一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)．根據(jù)U-L圖線，用電阻絲的直徑d、電流I和坐標(biāo)（L₀，U₀）可計(jì)算得出電阻絲的電阻率ρ=$\frac{π60eykuw^{2}{U}_{0}}{4I{L}_{0}}$．（用所給字母表示）

Answer 1

分析 ①根據(jù)電壓表量程選擇電源，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，在保證電路安全的前提下，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；
②根據(jù)電阻定律和歐姆定律求出電阻率的表達(dá)式．

解答 解：①由于電源E，電動(dòng)勢(shì)為4.5V，若選用電壓表V₂則讀數(shù)誤差較大，所以電壓表應(yīng)選V₁；
由于電路中的最大電流為：I_m=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{30}$=0.1A=100mA，所以電流表應(yīng)選A₁；
②電阻：R=ρ$\frac{L}{S}$得：ρ=$\frac{RS}{L}$=$\frac{πm6c8eqm^{2}R}{4L}$，又有R=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$，得：ρ=$\frac{π88suysu^{2}{U}_{0}}{4I{L}_{0}}$；
故答案為：①V₁；A₁；②$\frac{π4wq6a6m^{2}{U}_{0}}{4I{L}_{0}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、求電阻率，要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則，應(yīng)用電阻定律可以求出電阻率．