题目内容

12.要测量某种合金的电阻率.
(1)若合金丝长度为L,直径为D,阻值为R,则其电阻率ρ=$\frac{πR{D}^{2}}{4L}$.用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示,读数为0.650mm.

(3)闭合S1,当S2处于位置a时,电压表和电流表的示数分别为U1=1.35V,I1=0.30A;当S2处于位置b时,电压表和电流表的示数分别为U2=0.92V,I2=0.32A.根据以上测量数据判断,当S2处于位置b(选填“a”或“b”)时,测量相对准确,测量值Rx=2.9Ω.(结果保留两位有效数字)

分析 (1)应用欧姆定律与电阻定律可以求出电阻率的表达式;螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数;
(3)根据$\frac{△U}{{U}_{1}}$与$\frac{△I}{{I}_{1}}$进行比较大小,从而确定电压表还是电流表误差较大,进而确定外接法还是内接法,再由欧姆定律,求解电阻.

解答 解:(1)金属丝电阻:R=$\frac{U}{I}$=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π(\frac{D}{2})^{2}}$,
则电阻率:ρ=$\frac{πR{D}^{2}}{4L}$;
由图示螺旋测微器可知,其示数为:0.5mm+15.0×0.01mm=0.650mm;
(3)根据$\frac{△U}{{U}_{1}}=\frac{1.35-0.92}{1.35}$=0.32,
而$\frac{△I}{{I}_{1}}=\frac{0.32-0.30}{0.30}$=0.06,
可知,电压表分流较小,因此必须电流表外接法,即S2处于位置b,
根据欧姆定律,则有:Rx=$\frac{0.92}{0.32}$=2.9Ω
故答案为:(1)$\frac{πR{D}^{2}}{4L}$;0.650;(3)b,2.9

点评 本题考查了螺旋测微器读数、求电阻率,螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数,螺旋测微器需要估读一位,读数时视线要与刻度线垂直,并掌握电流表内接法与外接法的确定依据

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