题目内容
【题目】某探究小组计划测量某金属丝的电阻率。
(1)小组成员取了一段长l=l m的粗细均匀的金属丝,用螺旋测微器测量其直径如图甲所示,由图甲可知该金属丝的直径d=_____mm。
(2)小组成员先用多用电表粗测该段金属丝的阻值,将选择开关调在电阻挡的“×10”倍率,并进行欧姆调零,再将被测金属丝的两端接在两个表笔间,指针指示如图乙所示,则被测金属丝的阻值Rx____Ω。
(3)为了精确测量这段金属丝的电阻,实验室给出了以下实验器材:
电池组E:电动势为3V,内阻约为0.5 Ω;
电压表V1:量程0~3 V,内阻约为40 kΩ;
电压表V2:量程0~15 V,内阻约为200 kΩ;
电流表A1:量程0~20 mA,内阻约为10 Ω;
电流表A2:量程0~3 A,内阻约为1 Ω;
定值电阻:R0=l00 Ω;
滑动变阻器R:阻值范围0~10Ω,额定电流为1 A;
开关S、导线若干。
为了尽可能减小实验测量的误差,电压表应选____,电流表应选____。根据选用的器材,在图丙方框中补充完整实验电路图_________(标出实验器材的代号,金属丝电阻用Rx表示)。
(4)根据电路图连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器,若某次测量中电压表的示数为U,电流表的示数为I,则该金属丝电阻率的表达式为ρ=_____用相应的字母符号表示)。由于电阻测量存在系统误差,使得电阻率的测量值比真实值____(选填“大” 或“小”)。
【答案】5.500 80 V1 A1 小
【解析】
(1)[1].金属丝的直径d=5.5mm+0.01mm×0.0=5.500mm
(2)[2].被测金属丝的阻值Rx=8×10=80Ω。
(3)[3][4][5].电源电动势为3V,则电压表选择V1;电流表A2量程过大,电流表A1量程过小,但是可以用定值电阻R0与待测电阻串联,然后可以用电流表A1测电流即可;电压表内阻远大于待测电阻,可用电流表外接;滑动变阻器用分压电路;电路如图;
(4)[6].根据
解得
(5)[7].因电压表的分流作用使得电阻的测量值偏小,则电阻率的测量值偏小。