Question

20．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图1所示，用米尺测量金属丝的长度L．金属丝的电阻大约为6Ω．先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
（1）从图1中读出金属丝的直径为0.520mm．
（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，
还有如下供选择的实验器材：
直流电源：电动势约3.0V，内阻很小；
电流表A₁：量程0～0.6A，内阻0.1Ω；
电流表A₂：量程0～3.0A，内阻0.025Ω；
电压表V：量程0～3V，内阻3kΩ；
滑动变阻器R：最大阻值10Ω；开关、导线等．
①在可供选择的器材中，应该选用的电流表是A₁，
②测量电路如图2所示请依据电路图连接如图3所示的实物图．

③某同学的测量数据如表，请选择合适的标度在如图4坐标格中绘制U-I图象．

	1	2	3	4	5	6
U（V） A（A）	0.00 0.00	0.50 0.10	0.80 0.13	1.51 0.31	2.20 0.44	2.80 0.56

④如果图象的斜率为k电阻阻丝的长度用L、直径用d表示，测此电阻丝的电阻率是$\frac{π{d}^{2}k}{4L}$（用所给字母表示）．

Answer 1

分析 （1）螺旋测微器读数=固定刻度读数+半刻度读数+可动刻度读数；
（2）①根据电路最大电流选择电流表，
②根据电路图连接实物电路图，注意导线不能交叉．
③描点后，平滑连接，即可作图；
④根据电阻定律求出金属丝的电阻率．

解答 解：（1）由图示螺旋测微器可知，固定刻度读数：0.5mm；可动刻度读数0.01mm×2.0=0.020mm；故螺旋测微器读数为：0.520mm；
（2）①电路电流最大为$\frac{3}{6}$=0.5A，为提高精确度，减小读数误差，选小量程电表，以滑动变阻器来控制不超量程即可，故选电流表A₁：量程0～0.6A，内阻0.1Ω；
②根据图所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图3所示．

③由表格数据，进行一一描点，然后平滑连接，作图即可，如上图4所示；
④图象的斜率为k，由图可得电阻值为：R=k．
由电阻定律得：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\frac{d}{2}）^{2}}$，
电阻率ρ=$\frac{π{d}^{2}k}{4L}$．
故答案为：（1）0.520；（2）①A₁；②如图3所示；③如图4所示；④$\frac{π{d}^{2}k}{4L}$．

点评 本题考查螺旋测微器的使用，注意其有估计值；掌握由电路图去连接实物图的方法，注意正负极与电表的量程；理解描点作图法的要求，并掌握其图象的斜率含义，同时知道电阻定律的内容．