题目内容

【题目】利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率, 所用电阻丝的电阻约为20 Ω.带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱,把 电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上.在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小 金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改 变接入电路中电阻丝的长度.可供选择的器材还有:

电池组E(电动势为3.0 V,内阻约为1 Ω);

电流表A1(量程0~100 mA,内阻约为5 Ω);

电流表A2(量程0~0.6 A,内阻约为0.2 Ω);

电阻箱R(0~999.9 Ω);

开关、导线若干.

实验操作步骤如下:

A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径.

B.将选用的实验器材,按照图甲连接实验电路.

C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大.

D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表满偏,然后断开开关.记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.

E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.

F.断开开关,整理好器材.

(1)某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如图乙所示,则d= mm;

(2)实验中电流表应选择 (选填“A1”或“A2”);

(3)用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数 据,绘出了如图丙所示的RL关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距 为L0,再结合测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式ρ= (用给定的物理量符号和已知常数表示).

(4)本实验中,电流表的内阻对电阻率的测量结果 (选填“有”或 “无”)影响.

【答案】(1)0.728~0.732 (2)A1 (3)R0 (4)无

【解析】(1)螺旋测微器的读数d=0.5 mm+23.0×0.01 mm=0.730 mm;

(2)根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的最大电流ImaxA=143 Ma,所以电流表应选A1;(3)根据闭合电路欧姆定律得Ig,则R=-r-Rx,根据电阻定律应得Rx=ρ,联立以上两式可得R=-L -r,根据函数斜率的概念得,解得ρ=;(4)本题中若考虑电流表内阻RA,可将电流表内阻看作电源内阻的一部分,则有R=

L -(r+RA),对图象的斜率没有影响,即电流表内阻对电阻率的测量结果无影响.

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