Question

18．在一次“测定金属丝电阻率”的实验教学中，教师出示了如图1的被测金属丝电阻R_x的U-I图线，该图线是由伏安法测金属丝电阻实验测得的7组电压、电流的值在坐标纸描绘而得．其实验所用器材有：
电池组（电动势为3V，内阻约为1Ω）、电流表（内阻约为0.1Ω）、电压表（内阻约为3kΩ）、滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干．

（1）如图2是教师实验所用电路图，请根据U-I图线及所用实验器材判断出教师测量R_x采用的电路图是丙．
（2）如图3是教师测量R_x的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端．请根据第（1）问所选的正确电路图，补充完成实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，尽可能保护电路元件安全，电压表或电流表不至于被烧坏．
（3）已知待测金属丝接入电路部分的长度约为1m，用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图4所示，其读数应为0.627mm（该值接近多次测量的平均值）．
（4）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为C（填选项前字母）．
A．1×10^-2Ω•m
B.1×10^-3Ω•m
C．1×10^-6Ω•m
D．1×10^-8Ω•m．

Answer 1

分析 根据U-I图线的斜率求出电阻值，判断为小电阻还是大电阻从而选择电流表内接还是外接，再依据U与I图线从零开始，则滑动变阻器必须分压式；
学会由电路图去连接实物图，注意电表的量程与极性；
螺旋测微器精确度为0.01mm，需要估读，读数时注意半毫米刻度线是否露出；
依据电阻定律，即可求解．

解答 解：（1）因为是采用图象描点法处理数据，所以电表示数要从零开始，所以选择滑动变阻器分压接法；
由U-I图象知待测电阻R_x=4.4Ω，可知R_x＜$\sqrt{{R}_{A}{R}_{V}}$
所以电流表采用外接法，故选择电路图丙；
（2）补充完成实物间的连线如图．

（3）从图中读出金属丝的直径为d=0.5mm+12.7×0.01mm=0.627mm；
（4）根据电阻定律R=ρ$\frac{L}{S}$
而S=π（$\frac{d}{2}$）² 得：
ρ=1.36×10^-6Ω•m，故C正确，ABD错误．
故答案为：（1）丙；（2）如上图所示；（3）0.627（0.626～0.629均可）；（4）C．

点评 本题关键要明确测定电阻率实验的实验原理，知道误差的来源，掌握电流表的外接还是内接的方法，注意滑动变阻器的分压还是限流的依据，并学会螺旋测微器的读数，注意估计值．