Question

10．在“测定金属丝的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度为L．
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，某次测量结   果如图1，读数为0.398mm；
（2）用多用电表粗测电阻时，首先选用“×10”欧姆挡，示数如图2所示．为减小多用电表读数误差，请将下列操作步骤补充完整并按正确实验步骤排列CDBEA．
A．把选择开关旋转到OFF
B．调节调零旋钮使表针停在欧姆刻度线的零刻度处
C．把选择开关旋转到多用电表“×1”欧姆挡
D．将红、黑表笔短接
E．红、黑表笔连接被测电阻，读出示数，乘上倍率，即是被测电阻的阻值
（3）按上述正确步骤测得其阻值如图3所示，则R_x的阻值为5.0Ω；
（4）用伏安法测金属丝的电阻R_x．实验所用器材为：电池组（电动势为3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干．利用以上器材正确连接好电路，实验测量记录数据如下：

次数	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0	0.10	0.30	0.70	1.00	1.50	2.00
I/A[	0	0.02	0.06	0.16	0.22	0.34	0.46

由以上数据可知，测量R_x是采用图4中的甲图．
（5）金属丝的电阻率的表达式ρ=$\frac{πU{d}^{2}}{4IL}$（用题中所给字母U、I、L、d表示）．

Answer 1

分析 （1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数；
（2）本题考查了多用电表的读数，对多用电表进行读数前要明确多用电表选择开关置于什么挡上，根据多用电表的档位及表盘确定其分度值，然后根据指针位置读数；读数时视线要与电表刻度线垂直；
（3）欧姆表读数等于刻度盘读数乘以倍率；
（4）根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后连接实物电路图；
（5）由电阻定律求出电阻率的表达．

解答 解：（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.0mm+39.8×0.01mm=0.398mm．
（2）把选择开关旋转到多用电表“×1”欧姆挡；
将红、黑表笔短接，调节调零旋钮使表针停在欧姆刻度线的零刻度处；
红、黑表笔连接被测电阻，读出示数，乘上倍率，即是被测电阻的阻值；
把选择开关旋转到OFF；
故正确顺序为CDBEA；
（3）由图所示可知，欧姆表指针示数为5.0，则电阻为：5.0×1=5.0Ω；
（4）由表中实验数据可知，最小电压与电流很小，接近于零，由此可知，滑动变阻器应用分压式接法，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表可以采用外接法；故选甲图；
（5）电阻R=$\frac{U}{I}$，由电阻定律可知：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\frac{d}{2}）^{2}}$，则电阻率为：ρ=$\frac{πU{d}^{2}}{4IL}$；
故答案为：（1）0.398；（2）CDBEA，调零，×1；（3）5.0；  （4）甲；  （5）$\frac{πU{d}^{2}}{4IL}$．

点评 本题考查了多用电表的读数，对多用电表进行读数前要明确多用电表选择开关置于什么挡上，根据多用电表的档位及表盘确定其分度值，然后根据指针位置读数；读数时视线要与电表刻度线垂直．
本题考查了连接实物电路图、螺旋测微器读数、求电阻率，确定滑动变阻器与电流表的接法是正确连接实物电路图的前提与关键，连接实物电路图时要注意电表量程的选择．