Question

（11分）某實驗小組利用提供的器材測量某種電阻絲（電阻約為20Ω）材料的電阻率。他們首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個與接線柱c相連的小金屬夾，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3.0V，內阻約1Ω）； 電流表A₁（量程0～100mA，內阻約5W）；
電流表A₂（量程0～0.6A，內阻約0.2Ω）； 電阻箱R（0～999.9W）；
開關、導線若干。
 
他們的實驗操作步驟如下：

A．用螺旋測微器在三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑d；

B．根據提供的器材，設計并連接好如圖甲所示的電路；

C．調節電阻箱使其接入電路中的電阻值較大，閉合開關S；

D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的示值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的位置，調整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏。重復多次，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，拆除電路并整理好器材。
（1）小明某次用螺旋測微器測量電阻絲直徑時其示數如圖乙所示，則這次直徑的測量值d=______________mm；
（2）實驗中電流表應選擇_________（選填“A₁”或“A₂”）；
（3）小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對應的接入電路中電阻絲長度L的數據，繪出了如圖丙所示的R-L關系圖線，圖線在R軸的截距為R₀，在L軸的截距為L₀，再結合測出的電阻絲直徑d，可求出這種電阻絲材料的電阻率r=__________（用給定的物理量符號和已知常數表示）。

Answer 1

（1）0.724~0.728（4分）；（2）A₁（3分）；（3）（4分）。

解析試題分析：（1）由圖示螺旋測微器可知，固定刻度是0.5mm，可動刻度是22.6×0.01mm=0.226mm，金屬絲直徑d=0.5mm+0.226mm=0.726mm，（2）電路最大電流約為I=，不到0.6A的，如果使用A₂誤差較大，所以選擇A₁，（3）由實驗步驟可知，外電路電阻不變，由串聯電路特點知：外電路總電阻R_總=R+R_電阻絲=，由圖象可知，當電阻絲接入電路的長度為零時，電路總電阻R_總=R₀，則有，圖象斜率，則。
考點：實驗“測金屬絲的電阻率”