Question

11．在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm．
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为0.398mm（该值接近多次测量的平均值）

（2）用伏安法测金属丝的电阻 Rx．实验所用器材为：电池组（电动势为 3V，内阻约1?）、电流表（内阻约0.1?）、电压表（内阻约3k?）、滑动变阻器R（0～20?，额定电流2A）、开关、导线若干．
某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：

次数	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0.10	0.30	0.70	1.00	1.50	1.70	2.30
I/A	0.020	0.060	0.160	0.220	0.340	0.460	0.520

由以上数据可知，他们测量Rx是采用图2中的甲图（选填“甲”或“乙”．
（3）图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端． 请根据图2所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了测量数据对应的7个坐标点．请在图4中描绘出U─I图线．由图线得到金属丝的阻值Rx=4.5?（保留两位有效数字）
（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为C（填选项前的符号）
A．1×10^-2Ω•m  B．1×10^-3Ω•m    C．1×10^-6Ω•m  D．1×10^-8Ω•m．

Answer 1

分析 本题（1）的关键是读数时要分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出；题（2）的关键是根据数据表可以看出电表的示数变化范围较大，说明变阻器采用的是分压式接法；根据电阻定律和欧姆定律写出电阻率的表达式，然后解出电阻率的值即可；

解答 解：（1）螺旋测微器的读数为：d=0+39.8×0.01mm=0.398mm；
（2）从给出的数据表可知，电流表和电压表的读数变化范围较大，所以变阻器采用的应是分压式接法，即测量采用的是甲图；
（3）根据描出的点，作出图象，如图所示：

由图线得到金属丝的阻值为：R_X=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.8}{0.40}$=4.5Ω
（4）根据R=ρ$\frac{L}{S}$ 得：ρ=$\frac{RS}{L}$=$\frac{Rπ（\frac{d}{2}）^{2}}{L}$
带入数据得：ρ=1×10^-6Ω•m，故C正确，ABD错误；
故答案为：（1）0.398；（2）甲；（3）如图3；　（4）如图4，4.5（4.3-4.7）；（5）C．

点评 该题是综合性较强的题，解答时注意一下几方面：
1、对于长度的测量注意高中所要求的游标卡尺和螺旋测微器的使用方法，读书时是固定刻度的值与可动刻度的值得和．
2、会根据电压表、电流表及被测电阻的阻值关系，确定电流表是内接还是外接．
3、了解实验误差产生的原因，并会在试验中做到尽可能的减小误差．