Question

10．在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R
（1）图甲用游标卡尺测出金属丝的长度读数为30.6_mm，图乙用螺旋测微器测出金属丝的直径读数为1.600mm．
（2）若用图丙电路测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值偏小．（选填“偏大”或“偏小”）

（3）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丁所示，则电压表的读数为2.60V，电流表的读数为0.520A．
（4）若实验中电压表示数为U，电流表示数为I，并测出该金属丝的长度为L、直径为d，则该金属丝的电阻率ρ=$\frac{πU{d}^{2}}{4IL}$（用测出的物理量的符号表示）．

Answer 1

分析 （1）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺读数；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之和；
（2）根据图示电路图应用欧姆定律分析实验误差；
（3）由图示电表确定其量程与分度值，然后根据指针位置读出其示数；
（4）应用欧姆定律与电阻定律可以求出电阻率．

解答 解：（1）由图示游标卡尺可知，其示数为：30mm+6×0.1mm=30.6mm，由图示螺旋测微器可知，其示数为：1.5mm+10.0×0.01mm=1.600mm；
（2）由图示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流表的测量值I偏大，由R=$\frac{U}{I}$可知，电阻测量值小于真实值；
（3）由图示电压表可知，其量程为3V，分度值为0.1V，示数为2.60V；由图示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，示数为：0.520A；
（4）金属丝电阻：R=$\frac{U}{I}$=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\frac{d}{2}）^{2}}$，电阻率：ρ=$\frac{πU{d}^{2}}{4IL}$；
故答案为：（1）30.6；1.600；（2）小于；（3）2.60；0.520；（4）$\frac{πU{d}^{2}}{4IL}$．

点评 本题考查了游标卡尺、螺旋测微器、电压表与电流表的读数，求金属丝的电阻率表达式，要掌握常用器材的使用及读数方法；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之和，螺旋测微器需要估读，游标卡尺不需要估读；读数时视线要与刻度线垂直．