Question

【題目】某學(xué)生用如圖a所示電路測金屬導(dǎo)線的電阻率，可供使用的器材有：被測金屬導(dǎo)線ab,電阻約10Ω,導(dǎo)線允許流過的最大電流0.8A,穩(wěn)恒電源E,電源輸出電壓恒為E=12V,電壓表V,量程為3V,內(nèi)阻約5KΩ,保護(hù)電阻：R1=l0Ω,R2=30Ω,R3=200Ω.刻度尺、螺旋測微器，開關(guān)S，導(dǎo)線若干等.

實(shí)驗(yàn)時的主要步驟如下：

①用刻度尺量出導(dǎo)線ab的長度l，用螺旋測微器測出導(dǎo)線的直徑d.

②按如圖a所示電路將實(shí)驗(yàn)所需器材用導(dǎo)線連接好。

③閉合開關(guān)S，移動接線觸片P，測出aP長度x，讀出電壓表的示數(shù)U.

④描點(diǎn)作出Ux曲線求出金屬導(dǎo)線的電阻率ρ.

完成下列填空：

(1)用螺旋測微器測量金屬導(dǎo)線的直徑d，其示數(shù)如圖b所示，該金屬導(dǎo)線的直徑d=___mm.

(2)如果實(shí)驗(yàn)時既要保證安全，又要測量誤差較小，保護(hù)電阻R應(yīng)選___，

(3)根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)測出的ap長度x和對應(yīng)每次實(shí)驗(yàn)讀出的電壓表的示數(shù)U給出的Ux圖線如圖c所示,其中圖線的斜率為K,則金屬導(dǎo)線的電阻率ρ=___.(用實(shí)驗(yàn)器材中給出的物理量字母和實(shí)驗(yàn)步驟中測出的物理量字母表示)

Answer 1

【答案】0.870

【解析】

（1）由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：0.5mm+37.0×0.01mm=0.870mm.
（2）電路中最大電流為0.8A，則最小電阻R′＝＝15Ω，要保證安全，又要測量誤差較小，則保護(hù)電阻選R2.
（3）設(shè)金屬導(dǎo)線的電阻為R，根據(jù)歐姆定律得：

解得：U=x，則U-x圖線的斜率K=，解得：
根據(jù)，其中S=πd2，
得：
解得：