Question

某同学做“测量金属丝电阻率”的实验：
（1）首先，他用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，并求出其平均值作为金属丝的直径d．其中某次测量如图1所示，这次测量对应位置金属导线的直径为    mm．
（2）然后他测量了金属丝的电阻．实验中使用的器材有：
①金属丝（接入电路的长度l为1m，电阻约5～6Ω）
②直流电源（4.5V，内阻不计）
③电流表（200mA，内阻约1.0Ω）
④电压表（3V，内阻约3kΩ）
⑤滑动变阻器（50Ω，1.5A）
⑥定值电阻R_l（5.0Ω，1.5A）
⑦定值电阻R₂（10.0Ω，1.0A）
⑧定值电阻R₃（100.0Ω，1.0A）
⑨开关，导线若干
该同学实验时的电路图如图2所示，且在实验中两块电表的读数都能接近满偏值，定值电阻应该选    （选填“R₁”、“R₂”或“R₃”）．
（3）该同学根据测量时电流表的读数I、电压表的读数U描绘的U-I图象如图3所示，根据图象可以求得金属丝的电阻R_x=    Ω（保留两位有效数字）．

Answer 1

【答案】分析：（1）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；
（2）根据两电表满偏电压和电流，由欧姆定律求出定值电阻的阻值来选择．
（3）U-I图线的斜率等于待测电阻+待测电阻．在直线上取相距较远的两点，读出坐标求出斜率，求解．
解答：解：（1）固定刻度的读数为：0.5mm，可动刻度读数为0.01×2.5mm=0.025mm，所以最终读数为：0.5mm+0.025mm=0.525mm．
（2）根据欧姆定律得
      定值电阻R=-R_被=-5=10Ω，故定值电阻应该选R₂．
（3）在直线选取离原点较远的一点，读出坐标U=2.75V，I=180mA=0.18A，
      待测电阻R_被=-R_定=5.2Ω
故答案为：0.525；R₂；5.2
点评：（1）决本题的关键是掌握螺旋测微器的读数方法，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
（2）本题考查理解物理图象的能力．伏安法是测量电阻的基本原理，图象法是处理数据的常用方法，可以减小偶然误差．