Question

【題目】甲、乙兩同學(xué)想利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測(cè)量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為20Ω，長(zhǎng)度約50cm。

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑，讀數(shù)如圖甲，則其直徑d為________mm。

(2)甲同學(xué)用圖乙所示電路測(cè)量，他把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱8和9上，連接好電路，合上開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電壓表（量程3V）和電流表(量程100mA)的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化。由此可以推斷：電路中________（填圖中表示接線柱的數(shù)字）之間出現(xiàn)了 _______（填“短路”或“斷路”）。

(3)乙同學(xué)用另外的方法測(cè)量電阻絲的電阻。他又找來(lái)一個(gè)電阻箱R(0～999.9Ω)、一個(gè)小金屬夾，按照?qǐng)D甲所示連接電路，在電阻絲上夾上一個(gè)與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動(dòng)金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度。然后進(jìn)行了如下操作：

A．調(diào)節(jié)電阻箱，使其接入電路中的電阻值較大，閉合開關(guān)；

B．將金屬夾夾在電阻絲最左端，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L；

C．改變金屬夾與電阻絲接觸點(diǎn)的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏。重復(fù)多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L；

D．?dāng)嚅_開關(guān)；

E．用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對(duì)應(yīng)的接入電路中電阻絲長(zhǎng)度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的R-L關(guān)系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L0。

結(jié)合測(cè)出的電阻絲直徑d，可求出這種電阻絲材料的電阻率ρ=__________（用給定的物理量符號(hào)和已知常數(shù)表示）。

(4)若乙同學(xué)在本實(shí)驗(yàn)中的操作、讀數(shù)及計(jì)算均正確無(wú)誤，那么由于電流表內(nèi)阻的存在，使電阻率的測(cè)量值與真實(shí)值相比__________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

Answer 1

【答案】0.260 8-9 斷路 相等

【解析】

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑d為：0.01mm×26.0=0.260mm。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，電路中電流不變且很小，則可能是電路中的8-9之間出現(xiàn)了斷路。

（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律，應(yīng)有：，可得：，根據(jù)電阻定律應(yīng)有：，聯(lián)立以上兩式可得：，根據(jù)函數(shù)斜率的概念應(yīng)有：，解得：；

（4）由表達(dá)式可知，若考慮電流表的內(nèi)阻，則表達(dá)式變?yōu)椋?/span>，則對(duì)圖像的斜率無(wú)影響，即電阻率的測(cè)量值等于真實(shí)值.