Question

8．在“测定金属的电阻率”实验中，
（1）利用螺旋测微器测量合金丝的直径d．某次测量时，螺旋测微器的示数如图1所示，则该合金丝直径的测量值d=1.170mm
 
（2）按图2所示的电路图测量合金丝的电阻R_x．实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：
A．电源（电动势4V，内阻不计）        
B．电流表（0～0.6A，内阻约0.2Ω）
C．灵敏电流计G（满偏电流I_g为200?A，内阻r_g为500Ω）
D．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流l A）    
E．电阻箱R₀（0～99999.9Ω）
甲同学按照图2电路图正确连接好电路，将电阻箱接入电路的阻值调为R₀=14500Ω，改变滑动变阻器接入电路的电阻值，进行多次实验，根据实验数据，画出了灵敏电流计的示数I_G和电流表?的示数I_A的关系图线如图3所示．由此可知，合金丝接入电路的电阻测量值R_x=4.5Ω（保留两位有效数字）．
（3）乙同学选择同样的器材，按图4所示电路测量合金丝的阻值R_x，保持电阻箱接入电路的阻值不变．在不损坏电表的前提下，他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，灵敏电流计的示数I_G和电流表?的示数I_A也随之增加，图5中反映I_G-x和I_A-x关系的示意图中可能正确的是A．

Answer 1

分析 （1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数．
（2）根据电路结构应用欧姆定律求出金属丝的电阻．
（3）根据欧姆定律与电阻定律求出图象的函数表达式，然后分析图示图象答题．

解答 解：（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：1mm+17.0×0.01mm=1.170mm．
（2）根据图2所示电路，由欧姆定律可知，合金丝阻值：${R}_{x}^{\;}=\frac{{U}_{x}^{\;}}{{I}_{x}^{\;}}=\frac{{I}_{G}^{\;}（{r}_{g}^{\;}+{R}_{0}^{\;}）}{{I}_{A}^{\;}}$=$\frac{150×1{0}_{\;}^{-6}×（14500+500）}{0.5}=4.5Ω$
（3）根据图4所示电路图，由欧姆定律可知，电流表示数${I}_{A}^{\;}=\frac{E}{{R}_{x}^{\;}+R}=\frac{E}{{R}_{x}^{\;}+ρ\frac{L-x}{S}}$，${I}_{G}^{\;}=\frac{{I}_{A}^{\;}{R}_{x}^{\;}}{{R}_{0}^{\;}+{r}_{g}^{\;}}=\frac{E}{（1+ρ\frac{L-x}{S}）\frac{{R}_{0}^{\;}+{r}_{g}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}}$
I_A与x不是线性关系，I_G与x也不是线性关系，随x增大I_A与I_G增大变快，
由图示图象可知，图A所示图象准确，BCD错误，故选A；
故答案为：（1）1.170    （2）4.5     （3）A

点评 本题考查了螺旋测微器读数、求电阻率、实验器材的选择、实验注意事项、求电阻阻值、实验数据处理等问题，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；分析清楚图示电路图结构是解题的关键．