题目内容
【题目】在测定金属电阻率的实验中,所用金属电阻丝的电阻约为30Ω.现通过以下实验测量该电阻丝的电阻率.
(1)用螺旋测微器测出电阻丝的直径为d.
(2)实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材:
电压表Vl(量程0~3V,内阻约3kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约15kΩ)
电流表Al(量程0~100mA,内阻约5Ω)
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)
滑动变阻器R1(0~5Ω)
滑动变阻器R2(0~1kΩ)
电源E(电动势为4.5V,内阻不计)
为了便于调节电路并能较准确地测出电阻丝的阻值,电流表应选__________,滑动变阻器应选__________.
(3)如图所示,将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头,触头的另一端为接线柱c,当用手按下触头时,触头才与电阻丝接触,触头的位置可在刻度尺上读出.实验中改变触头与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数I保持不变,分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L与对应的电压U.请在下图中完成实验电路的连接,部分已连好的线不能改动.(要求:能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量)
(4)利用测量数据画出U—L图线,如图所示,其中(,)是U-L图线上的一个点的坐标.根据U—L图线,用电阻丝的直径d、电流I和坐标(,)计算得出电阻丝的电阻率ρ=__________.
【答案】 A1 R1
【解析】(2)由于电源电动势为4.5V,所以电压表应选V1,根据欧姆定律可知,通过待测电阻的最大电流为:,所以电流表应选A1;滑动变阻器应选R1,且应采用分压式接法;
(3)由于待测电阻满足RX2<RARV,可知电流表应用外接法,又变阻器应采用分压式接法,连线图如图所示:
(4)根据欧姆定律应有: ,根据电阻定律应有: ,
联立得:,据函数斜率概念应有: ,解得: ;