Question

在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準，待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm．
（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結果如圖1所示，其讀數應為

0.399

mm（該值接近多次測量的平均值）；

（2）用伏安法測金屬絲的電阻Rx．實
驗所用器材為：電池組（電動勢為
3V，內阻約1Ω）、電流表（內阻約
0，.1Ω）、電壓表（內阻約3kΩ）、滑
動變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開關、導線若干． 某小組同學利用以上器
材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數據如下：

次數	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0	0.10	0.30	0.70	1.00	1.50	1.70
I/A	0	0.020	0.060	0.160	0.220	0.340	0.460

由以上數據可知，他們測量Rx是采用圖2中的

甲

圖；

（3）圖3是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端．請根據圖（2）所選的電路圖，補充完成圖3中實物間的連線，并使閉合開關的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞；

（4）這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系，如圖4所示，請根據實驗記錄數據描繪出U─I圖線，由圖線得到金屬絲的阻值R_x=

4.5

Ω（保留兩位有效數字）；
（5）根據以上數據可以估算出金屬絲的電阻率約為

C

（填選項前的符號）．
A．1×10^-2Ω?m        B．1×10^-3Ω?m
C．1×10^-6Ω?m        D．1×10^-8Ω?m．

Answer 1

分析：本題（1）的關鍵是讀數時要分成整數部分和小數部分兩部分之和來讀；題（2）的關鍵是明確當電流要求從零調時，變阻器應用分壓式接法，當待測電阻遠小于電壓表內阻時，電流表應用外接法；題（3）注意要根據電路圖來連接實物圖；題（4）的關鍵是認真描點，求出圖線的斜率即為待測電阻阻值；題（5）的關鍵是根據電阻定律表達式寫出電阻率表達式，然后代入數據即可．

解答：解：（1）螺旋測微器的讀數為d=0+39.9×0.01mm=0.399mm（0.395～0.399都對）；
（2）由給出的數據表可知，電流和電壓從零調，所以滑動變阻器應用分壓式接法；由待測金屬絲電阻遠小于電壓表內阻，所以電流表應用外接法，故應采用甲圖；
（3）實物連線圖如圖所示：

（4）描繪出的U-I圖象如圖所示，可求出金屬絲的電阻為R=4.5V（4.3～4.7都對）

（5）由R=

ρL

1 4 π d 2

可得ρ=

π d 2   R

4L

，代入數據可得ρ=1

×10

-6

Ω?m，所以C正確．
故答案為：（1）0.399；（2）甲；（3）如圖；（4）如圖，4.5；（5）C．

點評：要掌握螺旋測微器的讀數方法；明確電學實驗中，當要求電流從零調時，滑動變阻器應用分壓式接法；當滿足待測電阻阻值遠小于電壓表內阻時，電流表應用外接法，當電流表內阻遠小于待測電阻阻值時，電流表應用內接法．