Question

7．一探究小組要測(cè)量2B鉛筆芯的電阻率．所用的實(shí)驗(yàn)器材有：電源E（9V），鉛筆芯（最大阻值約6Ω），滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω），電流表A（量程為0.3A，內(nèi)阻約為0.5Ω），電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻約為1000Ω），開(kāi)關(guān)S．
（1）將圖1虛線框內(nèi)測(cè)量鉛筆芯電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整．
（2）實(shí)驗(yàn)中，改變連入電路的鉛筆芯長(zhǎng)度L，測(cè)出對(duì)應(yīng)的電阻值R．測(cè)得的5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已描點(diǎn)在如圖2所示的R-L坐標(biāo)系中，請(qǐng)畫(huà)出R-L圖線．
（3）用螺旋測(cè)微器測(cè)量鉛筆芯的直徑，如圖3所示，其讀數(shù)為1.200mm．
（4）根據(jù)畫(huà)出的R-L圖線及測(cè)得的鉛筆芯的直徑，可求得鉛筆芯的電阻率為3.77×10^-5Ω•m（保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）為保證電路安全，方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選阻值小的滑動(dòng)變阻器，根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材確定滑動(dòng)變阻器接法，根據(jù)待測(cè)電阻阻值與電表內(nèi)阻關(guān)系確定電流表接法，作出電路圖；
（2）根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象；
（3）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀；
（4）根據(jù)電阻定律結(jié)合圖象求解．

解答 解：（1）為保證電路安全，滑動(dòng)變阻器采用限流接法，鉛筆芯電阻較小，故電流表可采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

（2）根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象，如圖所示：

（3）鉛筆芯的直徑為d=1mm+20.0×0.01mm=1.200mm．
（4）根據(jù)電阻定律R=$ρ\frac{L}{S}$，可知R-L圖象的斜率k=$\frac{ρ}{S}$
其中S=$\frac{1}{4}πypxgd4o^{2}$，
解得：$ρ=kS=\frac{4}{0.12}×\frac{1}{4}×π×（1.2×1{0}^{-3}）^{2}$=3.77×10^-5Ω•m
故答案為：（1）如圖所示；（2）如圖所示；（3）1.200；（4）3.77×10^-5

點(diǎn)評(píng) 本題考查了螺旋測(cè)微器讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、作電路圖等問(wèn)題；螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度的示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)，螺旋測(cè)微器需要估讀．