Question

（1）在测定金属电阻率的实验中，用螺旋测微器测量一金属丝的直径，螺旋测微器的示数如图所示，该金属丝的直径为______．用欧姆表粗略测得该金属丝的电阻约为2Ω，另外，实验室内还提供了下列器材供重新测定该金属丝的电阻使用：
A．电源E（电动势为3.0V，内阻不计）
B．电压表V（量程为0～3.0V，内阻约为2kΩ）
C．电流表A（量程为0～0.6A，内阻约为1Ω）
D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流2.0A）
E．开关S一个，导线若干
为获得尽可能高的实验精度，请你利用上述器材设计一个测定金属丝电阻的实验电路，并把实验原理图画出来．
（2）为研究某一电学元件的导电规律，将该元件两端的电压、元件中的电流及通电时间记录在下表中，通过分析表中数据可以判断出该元件所用的材料是______（填“金属”或“半导体”）．

通电时间 t/s	5	10	15	20	25	30
电压   u/v	0.40	0.62	1.02	1.26	1.52	1.64
电流   i/m A	0.20	0.43	0.81	1.82	2.81	3.22

（3）如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R₀表示0℃时的电阻，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池（电动势E、内阻r）、电流表A（内阻R_g）、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．使用“金属电阻温度计”前，先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t₁＜t₂，则t₁的刻度应在t₂的______侧（填“左”或“右”）；在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R₀、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t=______．

Answer 1

（1）螺旋测微器读数=固定刻度+半刻度+可动刻度=0+0.5mm+20.0×0.01mm=0.700mm；
测量电阻用伏安法，滑动变阻器采用限流式接法，电阻较小，大内小外，采用安培表外接法；



故答案为：0.700mm，实验原理图如图；
（2）求出各个电压对应的电阻，如下表

通电时间 t/s	5	10	15	20	25	30
电压 u/v	0.40	0.62	1.02	1.26	1.52	1.64
电流 i/m A	0.20	0.43	0.81	1.82	2.81	3.22
电阻R/k	2	1.44	1.26	0.69	0.54	0.51

从上表可以看出，随着电压的增加，电阻逐渐变大，故是半导体材料；
故答案为：半导体；
（3）温度t₁＜t₂，电阻R₁＜R₂，电流I₁＞I₂，故t₁的刻度应在t₂的右侧；
根据闭合电路欧姆定律，有
E=Ir+IR+IR_g+IR′
根据温控电阻与温度关系，得到
R=R₀+kt
联立得到
I=

1

k

[

E

I

-(Rg+R′+r+R0)]
故答案为：右，

1

k

[

E

I

-(Rg+R′+r+R0)]．