Question

【題目】在“測定金屬的電阻率”的實驗中，需要用刻度尺測出被測金屬絲的長度l。用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d，用電流表和電壓表測出金屬絲的電阻Rx.

①請寫出測金屬絲電阻率的表達式：ρ=_______(用上述測量量的字母表示).

②若實驗中測量金屬絲的長度和直徑時，刻度尺和螺旋測微器的示數分別如圖1，則金屬絲長度的測量值為l=______cm，金屬絲直徑的測量值為d=______mm.

③利用如圖2電路進行測量Rx，實驗的主要操作過程是：

第一步：先將R2的滑動頭調到最左端,單刀雙擲開關S2向1閉合,閉合電鍵S1,調節滑動變阻器R1和R2,使電壓表和電流表的示數盡大些(不超過量程),讀出此時電壓表和電流表的示數U1、I1.

第二步：保持兩滑動變阻器的滑動頭位置不變,將單刀雙擲開關S2向2閉合,讀出此時電壓表和電流表的示數U2、I2。

請寫出由以上記錄數據計算被測電阻Rx的表達式Rx=________________（用U1、I1、U2、I2表示）

Answer 1

【答案】； 36.50； 0.796；

【解析】

(1)根據電阻定律求出電阻率的表達式；

(2)根據圖示刻度尺確定其分度值，金屬絲兩端點所對應刻度尺示數之差是金屬絲的長度；螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數之和是螺旋測微器的示數；

(3)單刀雙擲開關S2合向1，由電壓表和電流表的示數U1和I1，可求出Rx、電流表、變阻器串聯的電阻；

將單刀雙擲開關S2合向2，讀出此時電壓表和電流表的示數U2和I2，可求出電流表和變阻器串聯的電阻；兩個阻值之差等于被測電阻。根據歐姆定律寫出表達式。

(1) 由電阻定律可知，金屬絲電阻則金屬絲電阻率；

(2) 由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，金屬絲的長度l=36.50cm；

由圖示螺旋測微器可知，螺旋測微器固定刻度示數為0.5mm，可動刻度示數為29.6×0.01mm=0.296mm，螺旋測微器示數為0.5mm+0.296m=0.796mm；

(3) 將單刀雙擲開關S2合向1時，電壓表和電流表的示數U1、I1．根據歐姆定律得：

將單刀雙擲開關S2向2閉合時，電壓表和電流表的示數U2、I2．根據歐姆定律得：

聯立上兩式得：.。