Question

在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm．
（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)為

0.399

mm（該值接近多次測(cè)量的平均值）；

（2）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx．實(shí)
驗(yàn)所用器材為：電池組（電動(dòng)勢(shì)為
3V，內(nèi)阻約1Ω）、電流表（內(nèi)阻約
0，.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑
動(dòng)變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干． 某小組同學(xué)利用以上器
材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0	0.10	0.30	0.70	1.00	1.50	1.70
I/A	0	0.020	0.060	0.160	0.220	0.340	0.460

由以上數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量Rx是采用圖2中的

甲

圖；

（3）圖3是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端．請(qǐng)根據(jù)圖（2）所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖3中實(shí)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；

（4）這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖4所示，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)描繪出U─I圖線，由圖線得到金屬絲的阻值R_x=

4.5

Ω（保留兩位有效數(shù)字）；
（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為

C

（填選項(xiàng)前的符號(hào)）．
A．1×10^-2Ω?m        B．1×10^-3Ω?m
C．1×10^-6Ω?m        D．1×10^-8Ω?m．

Answer 1

分析：本題（1）的關(guān)鍵是讀數(shù)時(shí)要分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分之和來(lái)讀；題（2）的關(guān)鍵是明確當(dāng)電流要求從零調(diào)時(shí)，變阻器應(yīng)用分壓式接法，當(dāng)待測(cè)電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻時(shí)，電流表應(yīng)用外接法；題（3）注意要根據(jù)電路圖來(lái)連接實(shí)物圖；題（4）的關(guān)鍵是認(rèn)真描點(diǎn)，求出圖線的斜率即為待測(cè)電阻阻值；題（5）的關(guān)鍵是根據(jù)電阻定律表達(dá)式寫出電阻率表達(dá)式，然后代入數(shù)據(jù)即可．

解答：解：（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為d=0+39.9×0.01mm=0.399mm（0.395～0.399都對(duì)）；
（2）由給出的數(shù)據(jù)表可知，電流和電壓從零調(diào)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法；由待測(cè)金屬絲電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用外接法，故應(yīng)采用甲圖；
（3）實(shí)物連線圖如圖所示：

（4）描繪出的U-I圖象如圖所示，可求出金屬絲的電阻為R=4.5V（4.3～4.7都對(duì)）

（5）由R=

ρL

1 4 π d 2

可得ρ=

π d 2   R

4L

，代入數(shù)據(jù)可得ρ=1

×10

-6

Ω?m，所以C正確．
故答案為：（1）0.399；（2）甲；（3）如圖；（4）如圖，4.5；（5）C．

點(diǎn)評(píng)：要掌握螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法；明確電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)要求電流從零調(diào)時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法；當(dāng)滿足待測(cè)電阻阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻時(shí)，電流表應(yīng)用外接法，當(dāng)電流表內(nèi)阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻阻值時(shí)，電流表應(yīng)用內(nèi)接法．