Question

【题目】在“测定金属的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为5，某同学先用刻度尺测量金属丝的长度l=50.00cm，用螺旋测微器测量金属丝直径时刻度位置如图所示，再用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。

①该电阻丝直径的测量值d=___________mm；

②实验中能提供的器材有：

A．电压表V1（量程0～3V，内阻约3k）

B．电压表V2（量程0～15V，内阻约15k）

C．电流表A1（量程0～3A，内阻约0.01）

D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.1）

E．滑动变阻器R1（0～20）

F．滑动变阻器R2（0～500）

G．电源E（电动势为3.0V）及开关和导线若干

该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进行测量，则电压表应选择_______，电流表应选择________，滑动变阻器应选择_______，（选填各器材前的字母）。要求在流过金属丝的电流相同情况下，电源消耗功率最小，并能较准确地测出电阻丝的阻值，实验电路应选用图_________。

③该同学建立U－I坐标系，通过测量多组电压U与电流I值，描点作出金属丝的U－I曲线为一条通过原点倾斜的直线，实验中使用的电流表内阻为RA，电压表内阻为RV，若考虑电流表和电压表内阻的影响，图U－I图像中图线斜率k与该金属材料的电阻率ρ的关系是k=_______（用题目给出的物理量符号表示）。

Answer 1

【答案】0.234（0.231－0.235） A D E 丁

【解析】

①[1]从图中可能出：固定刻度为未到0.5mm，所以只读可动刻度为23.4×0.01mm=0.234mm，由于误差(0.231mm－0.235mm)均可；

②[2][3][4][5]电源E（电动势为3.0V），故电压表选择选A，电路电流最大为

为提高精确度，减小读数误差，选小量程电流表，即D，由于要求在流过金属丝的电流相同情况下，电源消耗功率最小，并能较准确地测出电阻丝的阻值，故滑动变阻器采用限流接法；采用限流接法时，为便于调节，最大值应为待测电阻的2－4倍比较合适，所以滑动变阻器选E；由于

则可知电流表应采用外接法，故电路图选择丁

③[6]考虑电压表内阻，电阻丝两点电压还是电表读数

化简可得

再由

代入，可得