题目内容
【题目】某同学要设计一个实验测量根均匀金属丝的电阳率。已知金属丝的电阻约为30Ω,实验室现有如下器材可供选用:
A.电流表A:量程为3A
B.电压表V:量程为3V
C定值电阻R0:阻值为10Ω
D.电源:电动势约为6V,内阻不计
E滑动变阻器R1:总阻值为5Ω
F.刻度尺
C.开关S、导线若干
H.螺旋测微器
(1)该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径,如图1所示,则金属丝的直径d=___________cm。
(2)实要过程中要求多次测量,减小误差,则实验中的电表应选择___________(填对应器材前的字母序号),并在如图2所示的实线框中画出测量电路图,其中特测金风丝用电阻箱符号代替。______
(3)通过改变金属丝接入电路部分的长度x,读出此时电表的示数y,在坐标纸上画出随x变化的关系图线为一条不过原点的倾斜直线。测得线的斜率为m,截距为n。则金属丝的电阻率为________(用字母表示)。
(4)由于没有考虑电表内限的影响,而使得电阻率的测最值与真实值相比___________(填“偏大”“相等”或”偏小”)。
【答案】0.0800 B 偏大
【解析】
(1)由图示螺旋测微器可知,金属丝直径:d=0.5mm+30.0×0.01mm=0.800mm=0.0800cm。
(2)电源电动势为6V,金属丝电阻约为30Ω,电路最大电流约为0.2A,电流表量程为3A,电流表量程太大,不能用电流表测电流,因此需要的电表应为电压表B;电压表与电阻电阻串联,定值电阻与待测电阻组成串联电路,实验电路图如图所示:
(3)由图示电路图可知,电源电动势:,
整理得:,由图线可知:,,解得,电阻率:ρ=;
(4)电压表与定值电阻并联,考虑电压表内阻的影响,电压表内阻与定值电阻并联总电阻为R,则:R<R0,如果把R换成R0,则电阻率的测量值大于真实值。