Question

【題目】利用如圖甲所示的電路測量某種電阻絲材料的電阻率， 所用電阻絲的電阻約為20 Ω.帶有刻度尺的木板上有a和b兩個接線柱，把 電阻絲拉直后固定在接線柱a和b上.在電阻絲上夾上一個帶有接線柱c的小 金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置，從而改 變接入電路中電阻絲的長度.可供選擇的器材還有：

電池組E（電動勢為3.0 V，內(nèi)阻約為1 Ω）；

電流表A1（量程0～100 mA，內(nèi)阻約為5 Ω）；

電流表A2（量程0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.2 Ω）；

電阻箱R（0～999.9 Ω）；

開關(guān)、導(dǎo)線若干.

實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

A.用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑.

B.將選用的實(shí)驗(yàn)器材，按照圖甲連接實(shí)驗(yàn)電路.

C.調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大.

D.將金屬夾夾在電阻絲上某位置，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表滿偏,然后斷開開關(guān).記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L.

E.改變金屬夾與電阻絲接觸點(diǎn)的位置，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表再次滿偏.重復(fù)多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L.

F.斷開開關(guān)，整理好器材.

（1）某次測量電阻絲直徑d時，螺旋測微器示數(shù)如圖乙所示，則d＝ mm；

（2）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇 （選填“A1”或“A2”）；

（3）用記錄的多組電阻箱的阻值R和對應(yīng)的接入電路中電阻絲長度L的數(shù) 據(jù),繪出了如圖丙所示的RL關(guān)系圖線,圖線在R軸的截距為R0,在L軸的截距 為L0，再結(jié)合測出的電阻絲直徑d，寫出電阻絲的電阻率表達(dá)式ρ＝ （用給定的物理量符號和已知常數(shù)表示）.

（4）本實(shí)驗(yàn)中,電流表的內(nèi)阻對電阻率的測量結(jié)果 （選填“有”或 “無”）影響.

Answer 1

【答案】（1）0.728～0.732 （2）A1 （3）R0 （4）無

【解析】（1）螺旋測微器的讀數(shù)d＝0.5 mm＋23.0×0.01 mm＝0.730 mm；

（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的最大電流Imax＝＝A＝143 Ma,所以電流表應(yīng)選A1；（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得Ig＝，則R＝－r－Rx，根據(jù)電阻定律應(yīng)得Rx＝ρ，聯(lián)立以上兩式可得R＝－L ＋－r，根據(jù)函數(shù)斜率的概念得＝，解得ρ＝；（4）本題中若考慮電流表內(nèi)阻RA,可將電流表內(nèi)阻看作電源內(nèi)阻的一部分，則有R＝

－L ＋－（r＋RA）,對圖象的斜率沒有影響,即電流表內(nèi)阻對電阻率的測量結(jié)果無影響.