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3.某同学通过实验测量一根长度为L的电阻丝的电阻率.
①由图甲可知电阻丝的直径D=0.379mm.
②将如下实验操作补充完整:按图乙连接电路,将滑动变阻器R1的滑片P置于B端;将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;将电阻箱R2的阻值调至最大,S2拨向接点2,使电流表示数仍为I0,记录此时电阻箱的示数为R2

③此电阻丝的电阻率的表达式ρ=$\frac{π{D}^{2}{R}^{2}}{4L}$.(用已知量和所测物理量的字母表示)
④利用图乙所示的电路图测量电阻丝的电阻的物理思想是等效替代.

分析 ①螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数.
②根据等效替代法的原理完善实验步骤.
③根据电阻定律求出电阻率的表达式;
④依据等效替代法,即可求解.

解答 解:①由图甲所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为0mm,可动刻度示数为37.9×0.01mm=0.379mm,电阻丝直径D=0mm+0.379mm=0.379mm.
②按图乙连接电路,将滑动变阻器R1的滑片P置于B端;将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;将电阻箱R2的阻值调至最大,S2拨向接点2,保持R1不变,调节电阻箱R2的阻值,使电流表示数仍为I0,记录此时电阻箱的示数为R2
③由电阻定律得:R2=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π(\frac{D}{2})^{2}}$,
则电阻率为:ρ=$\frac{π{D}^{2}{R}^{2}}{4L}$.
④由图乙所示的电路图,测量电阻丝的电阻的物理思想是等效替代法;
故答案为:①0.377~0.379;②(保持R1不变)调节R2;③$\frac{π{D}^{2}{R}^{2}}{4L}$;④等效替代.

点评 本题考查了螺旋测微器读数、实验步骤、求电阻率;螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数,螺旋测微器需要估读一位.

练习册系列答案
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③向凹槽中依次添加重力为0.5N的砝码,改变木块与小车之间的压力FN,重复操作②,数据记录如表:
压力FN1FN2FN3FN4FN5FN6FN7FN8
FN/N1.502.002.503.003.504.004.505.00
传感器数据F1F2F3F4F5F6F7F8
F/N0.590.830.991.221.421.611.792.01
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