题目内容

1.测定金属的电阻率的实验中,金属导线长约0.8m,直径小于1mm,电阻在5Ω左右,实验步骤如下:
(1)用米尺测量金属导线的长度,测三次,求出平均值L,在金属导线的不同位置用螺旋测微器测量直径,求出平均值d.
(2)用伏安法测量金属导线的电阻R.试把图2-6-3中所给的器材连接成测量R的合适的电路.图中电流表的量程为0~0.6A,内阻接近1Ω,电压表的量程为0~3V,内阻为几千欧,电源的电动势为6V,变阻器的阻值为0~20Ω,在闭合开关前,变阻器的滑动触点应处于正确位置
(3)用上面测得的金属导线长度L、直径d和电阻R,可根据电阻率的表达式ρ=$\frac{πR{d}^{2}}{4L}$算出所测金属的电阻率.

分析 金属导线的直径由螺旋测微器测量;
选择器材需安全、精确,通过金属导线的电阻的额定电流确定出电流表的量程.通过比较金属导线的电阻与电流表内阻和电压表内阻的关系,确定电路的选择,若金属导线的电阻远小于电压表的内阻,采取外接法,若金属导线的内阻远大于电流表的内阻,采用内接法.
根据题意,结合电阻定律可以求出电阻率的表达式.

解答 解:(1)金属导线的直径很小,可以应用螺旋测微器测金属导线的直径;
(2)待测电阻阻值约为5Ω,电流表内阻约为1Ω,滑动变阻器最大阻值为20Ω,电压表内阻约为几千欧姆,电压表内阻远大于金属导线电阻,电流表应采用外接法,滑动变阻器可以采用限流接法,电路图如图所示:

(3)金属导线的电阻:R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π(\frac{d}{2})^{2}}$,电阻率:ρ=$\frac{πR{d}^{2}}{4L}$;
故答案为:(1)螺旋测微器;(2)电路图如图所示;(3)$\frac{πR{d}^{2}}{4L}$.

点评 解决本题的关键掌握器材选取的原则,即安全,精确.以及掌握电流表内外接哪种情况误差比较小,“大内偏大,小外偏小”.

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