Question

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约为50cm．
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为______mm（该值接近多次测量的平均值）．
（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是采用图2中的______（选填“甲”或“乙”）．
（3）如图3是测量R_x的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端．请根据（2）所选的电路图，补充完成下图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线．由图线得到金属丝的阻值R_x=______Ω（保留两位有效数字）．
（5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为______（填选项前的符号）．
A．1×10^-2Ω•m  B．1×10^-3Ω•m
C．1×10^-6Ω•m  D．1×10^-8Ω•m．

Answer

（1）关于螺旋测微器的读数，要先读出固定刻度，再读出可动刻度，然后相加即可得出结果．
（2）根据数据比较电压表、电流表和被测电阻的阻值关系，确定可采取的电路．
（3）按照电路原理图进行实物图的连接，注意导线不能交叉和滑动变阻器的连接方式．
（4）根据图上所标的点，做出U--I图线，从而可得出电阻值
（5）把以上数据代入电阻定律，可得出结果
解：（1）固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.7，所测长度为0+39.7×0.01=0.397mm
（0.395～0.399）
（2）由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻Rx约5Ω．则有Rx＜，属于小电阻，用外接法测量误差小，由（3）知是用伏安特性曲线来测量电阻的，就要求电压电流从接近0开始调节，所以应该采用分压接法故选甲．
（3）注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉，结合（2）可知应该连接成外接分压接法（甲）那么在连线时断开开关且使Rx两端的电压为0．先连外接电路部分，再连分压电路部分，此时滑片P必须置于变阻器的左端．实物图如右图所示，
（4）描绘出第2、4、6三个点后可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去，然后出U-I图线．如右图所示；其中第4次测量数据的坐标点在描绘出的U-I图线上，有：
Rx==4.5Ω
（5）根据电阻定律R=ρ，得ρ=R，代入数据可计算出ρ=1×10-6Ω•m，故选C．
故答案为：（1）0.397 （2）甲 （3）如图 （4）4.5 （5）C