Question

12．测定金属电阻率的实验中，金属丝两端的电压为U，通过金属丝的电流强度为I，金属丝的长度为L，直径为D，用以上物理量表示电阻率ρ=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$，测量时导线直径如图1所示，则该导线的直径为：D=4.591mm．在图2的方框中作出实验电路图（电流表外接，滑动变阻器用限流式）

Answer 1

分析 根据欧姆定律与电阻定律可以求出金属丝的电阻率；
螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上半刻度读数再加可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；
根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后作出电路图．

解答 解：金属丝电阻：R=$\frac{U}{I}$=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\frac{D}{2}）^{2}}$，电阻率：ρ=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$；
由图示螺旋测微器可知，固定刻度读数为4.5mm；可动刻度读数为：9.1×0.01mm=0.091mm，
螺旋测微器示数为：D=4.5mm+0.091mm=4.591mm．
电流表内阻很小，约为零点几欧姆，电压表内阻很大，约为几千甚至几万欧姆，金属丝电阻较小，约为几欧姆，
电压表内阻远大于金属丝电阻，电流表应采用外接法，由题意可知，滑动变阻器采用限流接法，电路图如图所示：
故答案为：$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$；4.591；电路图如图所示．

点评 本题考查了求电阻率、螺旋测微器读数、设计实验电路图；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上半刻度读数再加可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，读数时视线要与刻度线垂直．