Question

9．要測量一段阻值為幾歐姆的金屬絲的電阻率，請根據題目要求完成實驗：
（1）用毫米刻度尺測量金屬絲長度為L=80.00cm，用螺旋測微器測金屬絲的直徑，如圖甲所示，則金屬絲的直徑d=1.600mm．
（2）在測量電路的實物圖中，電壓表沒有接入電路，請在圖乙中連線，使得電路完整；
（3）實驗中多次改變滑動變阻器觸頭的位置，得到多組實驗數據，以電壓表讀數U為縱軸、電流表讀數I為橫軸，在U-I坐標系中描點，如圖丙所示．請作出圖象并根據圖象求出被測金屬絲的電阻R=1.2Ω（結果保留兩位有效數字）；
（4）根據以上各測量結果，得出被測金屬絲的電阻率ρ=3.0×10^-6Ω•m（結果保留兩位有效數字）

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示數．
（2）根據待測電阻與電表內阻的關系確定電流表的接法，然后連接實物電路圖．
（3）根據坐標系內描出的點作圖象，然后根據圖象應用歐姆定律求出電阻阻值．
（4）根據電阻定律求出電阻絲電阻率．

解答 解：（1）由圖示螺旋測微器可知，其示數為：1.5mm+10.0×0.01mm=1.600mm；
（2）待測電阻絲電阻約為幾歐姆，電流表內阻約為零點幾歐姆，
電壓表內阻約為幾千歐姆甚至幾萬歐姆，電壓表內阻遠大于電阻絲電阻，
流表應采用外接法，實物電路圖如圖所示：

（3）根據坐標系內描出的點作出圖象如圖所示：

由圖示圖象可知，電阻絲電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.8V}{0.65A}$≈1.2Ω．
（4）由電阻定律可知，電阻：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\fracq4ycg46{2}）^{2}}$，
電阻率：ρ=$\frac{π8cokmsw^{2}R}{4L}$=$\frac{3.14×0.001{6}^{2}×1.2}{4×0.8}$≈3.0×10^-6Ω•m；
故答案為：（1）1.600；（2）電路圖如圖所示；（3）圖象如圖所示；1.2；（4）3.0×10^-6．

點評 本題考查了螺旋測微器讀數、連接實物電路圖、作圖象、求電阻與電阻率；螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數之和是螺旋測微器示數，對螺旋測微器讀數時要注意估讀，讀數時視線要與刻度線垂直．