题目内容
【题目】某同学用如图甲所示的电路测量一段总阻值约为10Ω的均匀电阻丝的电阻率ρ。在刻度尺两端的接线柱a和b之间接入该电阻丝,金属夹P夹在电阻丝上,沿电阻丝移动金属夹,从而可改变接入电路的电阻丝长度。实验提供的器材有:
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电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);
电流表A1(量程0~0.6A);
电流表A2(量程0~100mA);
电阻箱R(0~99.99Ω);
开关、导线若干。
实验操作步骤如下:
①用螺旋测微器测出电阻丝的直径D;
②根据所提供的实验器材,设计如图甲所示的实验电路;
③调节电阻箱使其接入电路中的电阻值最大,将金属夹夹在电阻丝某位置上;
④闭合开关,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
⑤改变P的位置,调整________,使电流表再次满偏;
⑥重复多次,记录每一次的R和L数据;
(1)电流表应选择________(选填“A1”或“A2”);
(2)步骤⑤中应完善的内容是_______;
(3)用记录的多组R和L的数据,绘出了如图乙所示图线,截距分别为r和l,则电阻丝的电阻率表达式ρ=_____(用给定的字母表示);
(4)电流表的内阻对本实验结果__________(填“有”或“无”)影响。
【答案】A2 电阻箱R的阻值
无
【解析】
(1)[1].当电流表A1接入电路,电流表满偏时电路中的总电阻为
;而当电流表A2接入电路,电流表满偏时电路中的总电阻为
,可知电流表应选择A2;
(2)[2].步骤⑤中应完善的内容是:改变P的位置,调整电阻箱R的阻值,使电流表再次满偏;
(3)[3].当每次都是电流表满偏时,外电路的总电阻是恒定值,设为R0,则
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即
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由图像可知
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即
(4)[4].若考虑电流表的内阻,则表达式变为
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因R-L的斜率不变,则测量值不变,即电流表的内阻对实验结果无影响。