Question

【題目】一根固定在刻度尺上的均勻電阻絲R(總阻值小于5 Ω)兩端各有1個固定的接線柱a、b,刻度尺的中間有1個可沿電阻絲滑動的觸頭c,c的上端為接線柱,觸頭c與電阻絲通常不接觸,當用手按下時,才與電阻絲接觸且可在刻度尺上讀出觸點的位置。現提供以下器材來測量該電阻絲的電阻率ρ。

A．電壓表(0~3 V~15 V,電阻約為3 kΩ或15 kΩ)

B．電流表(0~0.6 A~3 A,電阻約為0.5 Ω或0.1 Ω)

C．電池組(電動勢為3 V,內阻很小) D．保護電阻R0=2 Ω

E.開關S F.螺旋測微器 G.導線若干

(1)用螺旋測微器測量電阻絲的直徑時,示數如圖甲所示,則該電阻絲的直徑d=________mm;

(2)根據所提供的器材在圖乙的方框中畫出該實驗的電路圖,要求:

①改變觸頭c的位置,電流表的示數不變;

②能夠進行多次測量;

(3)按(2)中設計的實驗電路圖用筆畫線代替導線連接圖丙中的實物圖(注意量程的選擇);

(4)通過改變觸頭c的位置,分別量出多組與電阻絲長度L對應的電壓U的數據(電流表示數維持0.4 A不變),并已描繪在坐標紙上,得到的U—L圖線如圖丁所示。

①U—L圖線的斜率k=______,根據實驗得到的數據可計算出該電阻絲的電阻率ρ=______;(結果均保留兩位有效數字)

②下列有關實驗的說法正確的是_______________。

A．用螺旋測微器在被測電阻絲同一位置測三次,求出直徑的平均值

B．電路中的電流不宜過大,通電時間不宜過長,故實驗中應接入一保護電阻R0

C．實驗中電阻絲的電阻率的測量值等于真實值

D．在U—L坐標系中通過描點連線得到的圖線是電阻絲的伏安特性曲線

Answer 1

【答案】1.900①2.0N/m， 1.6×10-5Ω·m ②B

【解析】

(1)根據讀數規則可知直徑為：；

(2)根據題意，電源電動勢為，電阻大約為，電流表量程應選擇,電壓表量程應選擇，改變觸頭c的位置，電流表的示數不變，應將電阻絲全部聯入電路之中，用電壓表測量ac之間的電壓，由于電阻絲電阻遠小于電壓表內阻，電流表應采用外接法，電路如圖所示：

(3)按(2)中設計的實驗電路圖的實物圖如圖所示：

(4)①U—L圖線的斜率，，則，，則，代入數據解得；

②A、應該用螺旋測微器在被測電阻絲的三個不同位置各測量一次，然后求出直徑的平均值，故A錯誤；

B、電路中的電流不宜過大，通電時間不宜過長，防止電阻發熱，導致電阻率發生變化，故實驗中應接入一保護電阻R0，故B正確；

C、電流表采用外接法，電流測量值大于真實值，故電阻率的測量值小于真實值，故C錯誤；

D、電阻絲的伏安特性曲線是指I—U曲線，而本實驗中電路中的電流是固定的，D錯誤。