Question

某同学在测量某种电阻丝材料电阻率实验中，所用电阻丝的电阻约为20Ω。

（1）他用螺旋测微器测得金属丝直径d如图甲所示，可读得d =          mm。

（2）他又把金属丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在金属丝上夹上一个小金属夹P，移动金属夹P的位置，从而改变接入电路中金属丝的长度。把这样的装置接入选用下列器材组成的实验电路中，电路图如乙所示。

电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；  电流表A1（量程0～100mA，内阻约5W）；

电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）； 电阻箱R（0～999.9W）； 开关、导线若干。

①实验中电流表应选择_____________（选填“A1”或“A2”）；

②闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，以后通过多次改变P点的位置，得到多组U、I、L的数据，U/I即得到金属丝长L时对应的电阻R。把这多组L和R的数据，绘成如图丙所示图线，则该图线斜率表示的物理意义是                          （要求用文字表述）；

③如果图线的斜率k=1Ω/m，则该金属丝电阻率r =          .（保留二位有效数字）

（3）若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果是否会产生影响？若有影响，请说明测量结果将偏大还是偏小。（不要求写出分析的过程，只回答出分析结果即可）答：           ____________________.

Answer 1

答案：（1）0.725(0.723～0.727)（2分）

（2）①A（1分）

②电阻率与金属丝横截面积之比（1分）

③4.2×10-7Ω•m(4.0×10-7Ω•m～4.5×10-7Ω•m) （2分）

（4）没有影响（2分）

解析：（1）根据螺旋测微器读数规则，该电阻丝直径的测量值d=0.5mm+0.225mm=0.725 mm；

（2）①由于电阻丝的电阻约为20Ω，电池组E的电动势为3.0V ，电路中电流小于0.15A，所以实验中电流表应选择A1。

②可知，图线斜率表示电阻率与金属丝横截面积之比

③图线的斜率k=1Ω/m，则该金属丝电阻率r =kS=kπd2/4=4.2×10-7Ω•m.

    （3）由于电流表内阻的存在不影响图线斜率，所以对电阻率的测量结果不会产生影响。