Question

7．在“測定金屬的電阻率”的實驗中：
（1）按圖1所示的電路圖測量金屬絲的電阻R₁（阻值約為15Ω），實驗中除去開關、若干導線之外還提供下列器材：電壓表V（量程0～3V，內阻約3kΩ）
電流表A₁（量程0～200mA，內阻約3Ω）
電流表A₂（量程0～0.6A，內阻約0.1Ω）
滑動變阻器R₁（0～50Ω）
滑動變阻器R₂（0～200Ω）
電源E（電動勢為3.0V，內阻不計）
為了調節(jié)方便，測量準確，實驗中電流表應選A₁，滑動變阻器應選R₁．（選填器材的名稱符號）
（2）若通過測量可知，金屬絲的長度為L，直徑為d，通過金屬絲的電流為I，金屬絲兩端的電壓為U，由此可計算得出金屬絲的電阻率ρ=$\frac{πUa8bfouz^{2}}{4IL}$．（用題目所給字母和通用數學符號表示）
（3）在按圖1電路測量金屬絲電阻的實驗中，將滑動變阻器R₁、R₂分別接入實驗電路，調節(jié)滑動變阻器的滑片P的位置，以R表示滑動變阻器可接入電路的最大阻值，以R_P表示滑動變阻器接入電路的電阻值，以U表示Rx兩端的電壓值．在圖2中U隨$\frac{{R}_{P}}{R}$變化的圖象可能正確的是A．（圖線中實線表示接入R₁時的情況，虛線表示接入R₂時的情況）

Answer 1

分析 （1）根據電路結構分析電路中的最大電流，則可以選擇電流表；本實驗中兩滑動變阻器阻值均大于待測電阻，故可以采用限流接法；根據方便調節(jié)的性質選擇變阻器；
（2）根據歐姆定律可求得電阻，再根據電阻定律可求得電阻率；
（3）根據閉合電路歐姆定律可得出對應的電壓與電阻的關系，則由排除法可以得出對應的圖象．

解答 解：（1）電源電動勢為3V，待測電阻阻值約為15Ω，故最大電流約為200mA；故電流表選擇A₁；由電路圖可知，實驗中采用了限流接法，為了調節(jié)方便，滑動變阻器略大于待測電阻即可；故滑動變阻器選擇R₁；
（2）由電阻定律得：R=$\frac{U}{I}$=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\fracdk49d8z{2}）^{2}}$，電阻率：ρ=$\frac{πUjtxbmow^{2}}{4IL}$；
（3）根據閉合電路歐姆定律應有U=$\frac{E}{{R}_{P}+{R}_{X}}$R_X=$\frac{E}{\frac{{R}_{P}}{{R}_{\;}}R+{R}_{X}}$R_X，
則說明在R和R_x不變時，U與$\frac{{R}_{P}}{R}$不是一次函數關系，故只能是曲線；故CD錯誤；
當R分別為R₁和R₂時，由公式可知，R越大，在相同的$\frac{{R}_{P}}{R}$前提下，U將越小，故只有A正確；故選：A．
故答案為：（1）A₁；R₁；（2）$\frac{πUu3dmtxa^{2}}{4IL}$；（3）A．

點評 本題考查測量導體電阻率的實驗，要注意正確分析題目中給出的物理量，從面確定出可用的儀表； 題中同時注意應用電學中的基本規(guī)律分析實驗數據，并能靈活分析圖象；本題中由于無法直接用公式確定圖象，則可以通過排除法進行分析確定．