Question

13．在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度为50.00cm．
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，该数为1.770mm．
（2）用伏安法测金属丝的电阻R_x，实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约为1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0-20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干．
某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：

次数	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0.10	0.30	0.70	1.00	1.50	1.70	2.30
I/A	0.020	0.060	0.160	0.220	0.340	0.460	0.520

由以上实验数据可知，他们测量R_x是采用滑动变阻器R的分压式接法（选填“分压式”或“限流式”）．
（3）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图2所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点，请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线．由图线得到金属丝的阻值R_x=4.5Ω（保留两位有效数字）．
（4）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为2.2×10^-5Ω•m（保留两位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）读数时要分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出；
（2）根据数据表可以求出电场值，再根据滑动变阻器的值，即可确定变阻器采用的是分压式，还是限流式接法；
（3、4）根据电阻定律和欧姆定律写出电阻率的表达式，然后解出电阻率的值即可．

解答 解：（1）螺旋测微器的读数为：d=1.5+27.0×0.01mm=1.770mm；
（2）从给出的数据表可知，电流表和电压表的读数，结合R=$\frac{U}{I}$，求得电阻约为5Ω，而滑动变阻器R（0-20Ω），所以变阻器采用的应是分压式接法；
（3）根据描出的点，作出图象，如图所示：

由图线得到金属丝的阻值为：R_X=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.8}{0.40}$=4.5Ω
（4）根据R=ρ$\frac{L}{S}$ 得：ρ=$\frac{RS}{L}$=$\frac{R•π（\frac{d}{2}）^{2}}{L}$
带入数据得：ρ=2.2×10^-5Ω•m
故答案为：（1）1.770；（2）分压式；（3）4.5；（4）2.2×10^-5．

点评 该题是综合性较强的题，解答时注意一下几方面：
1、对于长度的测量注意高中所要求的游标卡尺和螺旋测微器的使用方法，读书时是固定刻度的值与可动刻度的值得和．
2、会根据电压表、电流表及被测电阻的阻值关系，确定电流表是内接还是外接．
3、了解实验误差产生的原因，并会在试验中做到尽可能的减小误差．