Question

在测定金属的电阻率的实验中，所用金属电阻丝的电阻约为30Ω．现通过以下实验测量该金属材料的电阻率（1

在测定金属的电阻率的实验中，所用金属电阻丝的电阻约为30Ω．现通过以下实验测量该金属材料的电阻率（1）用螺旋测微器测量电阻丝直径，其示数如图甲所示，则该电阻丝直径的测量值d=______mm．（2）实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材：电压表Vl（量程0～3V，内阻约3kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）电流表Al（量程0～100mA，内阻约5Ω）电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）滑动变阻器R1（o～5Ω）滑动变阻器R2（0～1kΩ）电源E（电动势为4.5V，内阻不计）为了便于调节电路并能较准确地测量电阻丝的阻值，电流表应选______，滑动变阻器应选______．（3）如图乙所示，将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头P，触头的另一端为接线柱c，当用手按下触头P时，触头P才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读出．实验中改变触头P与电阻丝接触的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数I保持不变，分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L与对应的电压U．请在图丙中完成实验电路的连接，部分已连好的线不能改动．（要求：能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量）（4）利用测量数据画出U-L图线，如图丁所示，其中（L0，U0）是U-L图线上的一个点的坐标．根据U-L图线，用电阻丝的直径d、电流I和坐标（L0，U0）可计算得出电阻丝的电阻率p=______．（用所给字母表示）

Answer 1

（1）：螺旋测微器的读数为：d=0+18.4×0.01mm=0.184mm（0.181～0.185均可以）；
（2）：由于电源电动势为4.5V，所以电压表应选

V

1

，根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：

I

max

=

U

R   x

＝

3

30

A＝100mA，所以电流表应选

A

1

；
根据闭合电路欧姆定律，电路中需要的最大电阻为：

R

max

=

E

1 3 I   A

＝

4.5

1 3 ×100 ×10 ?3

Ω＝135Ω，所以变阻器应选

R

1

，且应采用分压式接法；
（3）：由于待测电阻满足

R   V

R   x

＞

R   x

R   A

，可知电流表应用外接法，又变阻器应采用分压式接法，连线图如图所示：

（4）：根据欧姆定律应有：

R

x

=

U

I

根据电阻定律应有：

R

x

=

ρL

1 4 πd 2

，
联立得：U=

4ρI

πd 2

L，
根据函数斜率概念应有：