题目内容

【题目】在“测定金属的电阻率”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约为50 cm.

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如下图所示,其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值).

(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势3 V,内阻约1 Ω),电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:

次数

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0.10

0.30

0.70

1.00

1.50

1.70

2.30

I/A

0.020

0.060

0.160

0.220

0.340

0.460

0.520

由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用下图中的________图(选填“甲”或“乙”).

(3)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出UI图线(请在图中画出)_____,由图线得到金属丝的阻值Rx=________Ω(保留两位有效数字).

(4)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号)

A.1×10-2 Ω·m B.1×10-3 Ω·m C.1×10-6 Ω·m D.1×10-8 Ω·m

【答案】 0.398mm; 甲; ; C

【解析】(1)从图中读出金属丝的直径为d=0mm+39.8×0.01mm=0.398mm;

(2) 由记录表数据可知,最小电流为0.02A,若变阻器采用限流式接法时,电路中的最大电阻应为,而此时对应待测电阻的阻值为,显然变阻器的全电阻太小,所以变阻器应采用分压式接法,即测量电路应采用甲图;

(3) 描出的U-I图象如图所示:

根据可求出待测电阻阻值为;

(4) 根据欧姆定律,有:

根据电阻定律有:

由以上两式解得:

代入数据解得:,故C正确。

点晴: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,被测电阻较大,滑动变阻器阻值较小,为了调节方便滑动变阻器应该选用分压接法,根据电阻定律公式和欧姆定律公式列式求解电阻率。

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