Question

13．在“测量金属丝的电阻率”的实验中：

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图1所示，则该金属丝的直径为0.700mm；
（2）若测得金属丝的直径为d，金属丝的长度为l，电压表的 读数为U，电流表的读数为I，则该金属的电阻率为：ρ=$\frac{π{d}^{2}U}{4Il}$；
（3）若金属丝的电阻约几欧姆，要求在实验过程中，电压表的读数能从零开始连续增大，在图2方框中画出实验电路图．

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）应用电阻定律可以求出金属丝的电阻率．
（3）根据题目要求确定滑动变阻器的接法，根据待测电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后作出电路图．

解答 解：（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+20.0×0.01mm=0.700mm；
（2）金属丝电阻：R=$\frac{U}{I}$，由电阻定律可知：R=ρ$\frac{l}{S}$=ρ$\frac{l}{π（\frac{d}{2}）^{2}}$，解得：ρ=$\frac{π{d}^{2}U}{4Il}$；
（3）实验要求电压表的读数能从零开始连续增大，则滑动变阻器应采用分压接法，
待测金属丝电阻约为几欧姆，电流表内阻约为零点几欧姆，电压表内阻约为几千欧姆档、甚至几万欧姆，
电压表内阻远大于金属丝电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：

故答案为：（1）0.700；（2）$\frac{π{d}^{2}U}{4Il}$；（3）电路图如图所示．

点评 本题考查了螺旋测微器的读数、设计实验电路、求电阻率表达式等问题；要掌握常用器材的读数方法；确定滑动变阻器与电流表的接法是正确设计实验电路的关键．应用欧姆定律与电阻定律即可正确求出电阻率的表达式．