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11.某同学设计测量金属丝电阻率的实验方案如下:
(1)他用刻度尺测出了接入电路金属丝的长度L、用螺旋测微器测出金属丝的直径d,测量情况如“图1”“图2”所示,金属丝的长度L=98.00cm,金属丝的直径d=1.700mm

(2)该同学采用如“图3”实验电路测量金属丝接入电路的电阻,测得电流表的读数I=0.28A,电压表的读数U=11.0V,已知电流表的内阻Rg=20Ω,定值电阻R0=5Ω,则该金属丝的电阻R=7.9Ω(计算结果保留两位有效数字)
(3)根据该同学的实验方案测得的实验数据,计算金属丝的电阻率ρ=1.8×10-5Ω•m(保留两位有效数字)

分析 (1)根据图1所示刻度尺读出金属色的长度;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,根据图2所示螺旋测微器读出金属丝的直径.
(2)根据图3所示电路图,应用串并联电路特点与欧姆定律求出金属丝的电阻.
(3)应用电阻定律可以求出金属丝的电阻率.

解答 解:(1)由图1所示刻度尺可知,其分度值为1mm,金属丝的长度:L=98.00cm;
由图2所示螺旋测微器可知,金属丝直径:d=1.5mm+20.0×0.01mm=1.700mm;
(2)由图3所示电路图可知,通过金属丝的电流:I=IA+I0=0.28+$\frac{0.28×20}{5}$=1.4A,
金属丝的电阻:R=$\frac{U}{I}$=$\frac{11.0}{1.4}$≈7.9Ω;
(3)金属丝的电阻:R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π(\frac{d}{2})^{2}}$,
电阻率:ρ=$\frac{πR{d}^{2}}{4L}$=$\frac{3.14×7.9×(1.700×1{0}^{-3})^{2}}{4×0.98}$≈1.8×10-5Ω•m;
故答案为:(1)98.00,1.700;(2)7.9;(3)1.8×10-5(1.7×10-5~2.0×10-5).

点评 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读数,螺旋测微器需要估读;对刻度尺读数时要先确定其分度值,然后再读数;读数时视线要与刻度线垂直.

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