Question

（11分）某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝（电阻约为20Ω）材料的电阻率。他们首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：

电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；  电流表A₁（量程0～100mA，内阻约5W）；

电流表A₂（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）；  电阻箱R（0～999.9W）；

开关、导线若干。

 

他们的实验操作步骤如下：

A．用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；

B．根据提供的器材，设计并连接好如图甲所示的电路；

C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关S；

D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的示值R和接入电路的电阻丝长度L；

E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。

F．断开开关，拆除电路并整理好器材。

（1）小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次直径的测量值d=______________mm；

（2）实验中电流表应选择_________（选填“A₁”或“A₂”）；

（3）小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R-L关系图线，图线在R轴的截距为R₀，在L轴的截距为L₀，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率r=__________（用给定的物理量符号和已知常数表示）。

Answer

（1）0.724~0.728（4分）；（2）A1（3分）；（3）（4分）。

【解析】

试题分析：（1）由图示螺旋测微器可知，固定刻度是0.5mm，可动刻度是22.6×0.01mm=0.226mm，金属丝直径d=0.5mm+0.226mm=0.726mm，（2）电路最大电流约为I=，不到0.6A的，如果使用A2误差较大，所以选择A1，（3）由实验步骤可知，外电路电阻不变，由串联电路特点知：外电路总电阻R总=R+R电阻丝=，由图象可知，当电阻丝接入电路的长度为零时，电路总电阻R总=R0，则有，图象斜率，则。

考点：实验“测金属丝的电阻率”