Question

18．在“测定金属的电阻率”的实验中，测定阻值约为3-6Ω的金属丝的电阻率，实验中所用的电压表规格：量程0-3V、内阻3kΩ；电流表规格：量程0-0.6A、内阻0.1Ω；还有其他一些器材：

（1）用螺旋测微器测得金属丝的直径，如图1所示，可知金属丝的直径d=0.621mm
（2）需要通过实验直接测量的物理量有：加在金属丝两端的电压U，通过金属丝的电流I，金属丝的长度l，金属丝的直径d（写出名称和符号）．电阻率的测量计算公式为ρ=$\frac{πU{d}^{2}}{4IL}$电流表、电压表的示数如图2所示．可计算出金属丝的电阻为5.22Ω．

Answer 1

分析 （1）螺旋测微器估读刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数．
（2）应用电阻定律与欧姆定律求出电阻率的表达式，由图示电表读数其示数，然后求出金属丝的电阻．

解答 解：（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+12.1×0.01mm=0.621mm．
（2）由欧姆定律可知，电阻：R=$\frac{U}{I}$，由电阻定律可知，电阻：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\frac{d}{2}）^{2}}$，电阻率：ρ=$\frac{πU{d}^{2}}{4IL}$，
实验需要测量：加在金属丝两端的电压U，通过金属丝的电流I，金属丝的长度l，金属丝的直径d；
由图示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，示数：I=0.46A，
由图示电压表可知，其量程为3V，分度值为0.1V，示数：U=2.40V，
金属丝电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.40}{0.46}$≈5.22Ω；
故答案为：（1）0.621；（2）加在金属丝两端的电压U，通过金属丝的电流I，金属丝的长度l，金属丝的直径d；$\frac{πU{d}^{2}}{4IL}$；5.22Ω．

点评 本题考查了螺旋测微器、电压表与电流表读数、求电阻率表达式、求金属丝电阻等问题，要掌握常用器材的使用及读数方法，对器材读数时视线要与刻度线垂直；要与欧姆定律与电阻定律可以求出金属丝电阻率的表达式．