Question

【題目】在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，金屬絲的阻值約為5，某同學(xué)先用刻度尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度l=50.00cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)刻度位置如圖所示，再用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率。

①該電阻絲直徑的測(cè)量值d=___________mm；

②實(shí)驗(yàn)中能提供的器材有：

A．電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約3k）

B．電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約15k）

C．電流表A1（量程0～3A，內(nèi)阻約0.01）

D．電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1）

E．滑動(dòng)變阻器R1（0～20）

F．滑動(dòng)變阻器R2（0～500）

G．電源E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V）及開關(guān)和導(dǎo)線若干

該同學(xué)從以上器材中選擇合適的器材連接好電路進(jìn)行測(cè)量，則電壓表應(yīng)選擇_______，電流表應(yīng)選擇________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_______，（選填各器材前的字母）。要求在流過(guò)金屬絲的電流相同情況下，電源消耗功率最小，并能較準(zhǔn)確地測(cè)出電阻絲的阻值，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選用圖_________。

③該同學(xué)建立U－I坐標(biāo)系，通過(guò)測(cè)量多組電壓U與電流I值，描點(diǎn)作出金屬絲的U－I曲線為一條通過(guò)原點(diǎn)傾斜的直線，實(shí)驗(yàn)中使用的電流表內(nèi)阻為RA，電壓表內(nèi)阻為RV，若考慮電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，圖U－I圖像中圖線斜率k與該金屬材料的電阻率ρ的關(guān)系是k=_______（用題目給出的物理量符號(hào)表示）。

Answer 1

【答案】0.234（0.231－0.235） A D E 丁

【解析】

①[1]從圖中可能出：固定刻度為未到0.5mm，所以只讀可動(dòng)刻度為23.4×0.01mm=0.234mm，由于誤差(0.231mm－0.235mm)均可；

②[2][3][4][5]電源E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V），故電壓表選擇選A，電路電流最大為

為提高精確度，減小讀數(shù)誤差，選小量程電流表，即D，由于要求在流過(guò)金屬絲的電流相同情況下，電源消耗功率最小，并能較準(zhǔn)確地測(cè)出電阻絲的阻值，故滑動(dòng)變阻器采用限流接法；采用限流接法時(shí)，為便于調(diào)節(jié)，最大值應(yīng)為待測(cè)電阻的2－4倍比較合適，所以滑動(dòng)變阻器選E；由于

則可知電流表應(yīng)采用外接法，故電路圖選擇丁

③[6]考慮電壓表內(nèi)阻，電阻絲兩點(diǎn)電壓還是電表讀數(shù)

化簡(jiǎn)可得

再由

代入，可得