题目内容

(2004?惠州一模)在测定金属丝的电阻率的实验中,提供的器材除螺旋测微器、米尺、开关、和若干导线外,还有待测金属丝Rx(阻值约为5Ω左右)、电压表、多用电表、滑动变阻器、电源等.
(1)实验时,先用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置测直径,如图甲所示为某次测量时的情况,其读数为
0.553
0.553
mm.
(2)实验时,某同学使用的是多用电表的直流档来测电流,示数如图乙所示,丙图为指针所在区域的放大图,其电流读数应为
0.072
0.072
A.
(3)用代表电压表,代表多用电表,R代表滑动变阻器,Rx代表被测金属丝等,画出实验原理图.(画在上边方框内)
(4)用能直接测量的物理量来表示金属丝的电阻率ρ.
其表达式ρ=
D2
4IL
D2
4IL

其中各量的含义为
U为电压,D为金属丝直径,I为电流,L为金属丝长度
U为电压,D为金属丝直径,I为电流,L为金属丝长度
分析:(1)螺旋测微器读数等于固定刻度读数加上可动可得读数,要估读;
(2)采用的是100mA挡,结合图乙和图丙的刻度进行分析即可;
(3)采用分压式接法;金属丝电阻小,采用电流表外接法;
(4)根据电阻定律、欧姆定律联立求解.
解答:解:(1)螺旋测微器的读数为d=0.5mm+5.3×0.01mm=0.053mm;
(2)电流表的读数为I=36.0×
100
50
mA=72.0mA=0.072A;
(3)为测量多组数据,采用分压式接法;金属丝电阻小,大内小外,故采用电流表外接法;
电路如图所示;

(4)根据欧姆定律,有:R=
U
I

根据电阻定律,有:R=ρ
L
S

其中:S=
1
4
πD2

联立解得:ρ=
D2
4IL

故答案为:(1)0.552~0.554之间都可以;(2)0.072;(3)如图所示;(4)
D2
4IL
,其中U为电压,D为金属丝直径,I为电流,L为金属丝长度.
点评:本题关键明确实验原理、误差来源,同时要能够结合欧姆定律和电阻定律列式求解,不难.
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