Question

1．在“測定金屬絲的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準，待測金屬絲接入電部分的長度約為40cm．

（1）用螺旋測微器測量金屬絲直徑，其中某次測量結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)應(yīng)為0.312mm（該值接近多次測量的平均值）
（2）用伏安法測金屬絲的電阻R_X，實驗所用器材為：電池組（電動勢為3V，內(nèi)阻約為1Ω），電流表（內(nèi)阻約為0.1Ω，量程0～0.6A），電壓表（內(nèi)阻約為3kΩ，量程0～3.0V），滑動變阻器R（0～50Ω，額定電流為1.5A）開關(guān)，導(dǎo)線若干．
某同學利用以上器材設(shè)計了如圖乙實驗電路圖，圖丙是測量R_X的實驗器材實物圖，圖中已經(jīng)連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端，請根據(jù)乙圖的電路圖，補充完成丙圖中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．
（3）利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如表，并在坐標紙上建立U、I坐標系，如丁圖所示，圖中已經(jīng)標出了與測量數(shù)據(jù)相對應(yīng)的四個點，請在丁圖中標出第4、5次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出U-I圖線，由圖線得到金屬絲的阻值R_X=5.0Ω（保留兩位有效數(shù)字）．

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
U/V	1.00	1.20	1.50	1.70	2.00	2.20
I/A	0.16	0.19	0.24	0.27	0.32	0.36

（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出金屬絲的電阻率約為1×10^-6Ω•m（保留一位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 本題（1）的關(guān)鍵是讀數(shù)時要分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來讀，注意半毫米刻度線是否露出；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)數(shù)據(jù)表可以看出電表的示數(shù)變化范圍較大，說明變阻器采用的是分壓式接法；根據(jù)電阻定律和歐姆定律寫出電阻率的表達式，然后解出電阻率的值即可；

解答 解：（1）螺旋測微器的讀數(shù)為：d=0+31.2×0.01mm=0.312mm；
（2）根據(jù)給出的實驗原理圖則可得出對應(yīng)的實物圖如圖所示；

（3）根據(jù)描點法得出對應(yīng)的伏安特性曲線如圖所示；
由圖線得到金屬絲的阻值為：R_X=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{2.20-1.10}{0.36-0.16}$=5.0Ω

（4）根據(jù)R=ρ$\frac{L}{S}$ 得：ρ=$\frac{RS}{L}$=$\frac{Rπ（\frac1gxks0q{2}）^{2}}{L}$
帶入數(shù)據(jù)得：ρ=1×10^-6Ω•m
故答案為：（1）0.312；（2）如圖所示；（3）如圖所示；5.0；（4）1×10^-6Ω•m

點評 題是綜合性較強的題，解答時注意一下幾方面：
1、對于長度的測量注意高中所要求的游標卡尺和螺旋測微器的使用方法，讀書時是固定刻度的值與可動刻度的值得和．
2、會根據(jù)電壓表、電流表及被測電阻的阻值關(guān)系，確定電流表是內(nèi)接還是外接．
3、了解實驗誤差產(chǎn)生的原因，并會在試驗中做到盡可能的減小誤差．