题目内容
某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率.所用的器材包括:输出为3 V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等.(1)他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动.请根据现有器材,设计实验电路,并连接电路实物图.
(2)实验的主要步骤如下:
①正确连接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关;
②读出电流表的示数,记录金属夹的位置;
③断开开关,_____________,合上开关,重复②的操作.
(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此绘出了如图的关系图线,其斜率为_____________A-1·m-1(保留三位有效数字);图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了___________的电阻之和.
(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示.金属丝的直径是_________.上图中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是_________,其数值和单位为_________(保留三位有效数字).
(1)电路图略,实物连接如图
(2)③读出接入电路中的金属丝的长度
(3)10.5(±0.1) 电阻箱和电流表
(4)0.200 mm 金属丝的电阻率 9.89×10-7 Ω·m
解析:根据欧姆定律有,E=I(Rx+R0+RA),得,,即,所以图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表电阻箱和电流表的电阻之和.图线的斜率、电源的电动势和金属丝横截面积的乘积即,为金属丝的电阻率.
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