Question

12．如圖（甲）所示是一根細而實心均勻導電材料，現(xiàn)要測這段導電材料的電阻率ρ．

（1）用刻度尺和螺旋測微器測量材料的長度L和半徑d，測量半徑時螺旋測微器示數如圖（乙）所示，則d=0.850mm．
（2）用電流表A₁（量程100mA 內阻約5Ω）、電流表A₂（量程50mA 內阻10Ω）、電源E（電動勢2V 內阻不計）、開關、滑動變阻器R（1A 10Ω）和導線若干來測量材料的電阻R．①在虛線框內畫出實驗電路圖．②寫出計算電阻率公式ρ=$\frac{πtxkuvpd^{2}{R}_{x}}{L}$（用測出的物理量表示）．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數之和是螺旋測微器的示數．
（2）①實驗需要電源、導線，然后根據題目條件確定哪個電流表與滑動變阻器并聯(lián)．根據實驗原理及所選實驗器材設計實驗電路．②根據實驗數據應用電阻定律可以求出金屬絲的電阻率．

解答 解：（1）由圖示螺旋測微器可知，金屬絲直徑：D=1.5mm+20.0×0.01mm=1.700mm；
那么半徑d=0.850mm；
（2）①由于沒有電壓表，且兩電流表量程不同，因此小量程電流表與滑動變阻器并聯(lián)，再與大量程電流表串聯(lián)，因滑動變阻器阻值為10Ω，則可用分壓式，也可用限流式，實驗電路圖如圖所示．

②金屬絲電阻：R_x=ρ$\frac{L}{S}$=$ρ\frac{L}{πkvpihqq^{2}}$，
解得，金屬絲的電阻率：ρ=$\frac{πaknhlkx^{2}{R}_{x}}{L}$；
故答案為：（1）0.850；（2）①如上圖所示；②$\frac{πcpemrze^{2}{R}_{x}}{L}$．

點評 本題考查了螺旋測微器讀數、求金屬絲的電阻率；螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數之和是螺旋測微器的示數，螺旋測微器需要估讀，讀數時視線要與刻度線垂直．還考查了實驗器材的選取，實驗器材的選取是本題的難點，也是正確解題的關鍵，選擇實驗器材時，既要符合題目要求，又要滿足：安全性原則、精確性原則與方便實驗操作性原則．