Question

【題目】成都七中實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批金屬絲，每卷長度L=10m，阻值約為150Ω，高二物理興趣小組想盡量準(zhǔn)確測(cè)岀其電阻率。先用螺旋測(cè)微器測(cè)岀金屬絲的直徑如圖所示，然后在實(shí)驗(yàn)室找來了下列器材：

待測(cè)金屬絲1卷

電源E（電動(dòng)勢(shì)4. 5V，內(nèi)阻r≈0. 5Ω）

電流表A1（量程10mA，內(nèi)阻RA1=50Ω）

電流表A2（量程30mA，內(nèi)阻RA2≈30Ω）

滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為20Ω）

滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為5000Ω）

定值電阻R3=10Ω

定值電阻R4=400Ω

開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干

(1)螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d=________mm。

(2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________，定值電阻應(yīng)選用________。

(3)為了精確的測(cè)量金屬絲的電阻率，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖。（________）

(4)連接電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，并記錄下多組電流表A1的示數(shù)I1、電流表A2的示數(shù)I2，以I1為橫坐標(biāo)，I2為縱坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖并測(cè)得圖象的斜率為k，則金屬絲的電阻率可以表示為_______（用題中給出的字母表示）

Answer 1

【答案】3. 465mm R1、 R4 見解析

【解析】

(1)[1]螺旋測(cè)微器的讀數(shù)由固定刻度和可動(dòng)刻度兩部分組成，直徑d=3.0mm+46.6×0.01mm=3.466mm=0.3466cm；

(2)[2]滑動(dòng)變阻器盡量選擇較小的且接近被測(cè)電阻，所以選擇；[3]由于無電壓表，則用電流表串聯(lián)一個(gè)較大的分壓電阻作為電壓表使用，所以變阻器選；

(3)[4]待測(cè)定值阻值約為150Ω，改裝后電壓表內(nèi)阻為450Ω，電流表內(nèi)阻約為30Ω，電流表采用外接法；為測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)滑動(dòng)變阻器阻值小于待測(cè)定值阻值，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，電路圖如圖所示；

(4)[5]根據(jù)歐姆定律有：

變形得：

結(jié)合圖象的斜率為：

所以求得：

再由電阻定律：

所以電阻率：