Question

（6分）某同学利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20。他把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱和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1）；

电流表A₁（量程0~100mA，内阻约5）；

电流表A₂（量程0~0.6A，内阻约0.2）；

电阻箱R（0～999.9）；开关、导线若干。

 

实验操作步骤如下：

    A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；

    B．根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；

    C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；

    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，使电流表指针指到最大值处（即满偏），记录电阻箱的电阻值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，整理器材。

①实验中电流表应选择         （选填“A_l”或“A₂”）；

②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，绘出了如图乙所示的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，根据闭合电路欧姆定律，结合图乙，求出这种电阻丝材料的电阻率=       （用R₀、L₀、d和常数表示）。

③若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果       （选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

Answer

①A1 ② ③无影响

【解析】

试题分析：①为减小读数误差，电表量程选择要合适，在保证安全的前提下，量程不能过大，要根据电路最大电流选择电流表．由题设知电路最大电流约为，不到0.6A的四分之一，如果使用电流表实验误差较大，因此电流表应选．

②由实验步骤可知，外电路电阻不变，由串联电路特点可知，外电路总电阻，根据闭合电路欧姆定律得：，两式联立整理得：，由图象可知，图象斜率，于是得，则电阻率．

③由②分析知，应用图象法处理实验数据，电流表内阻对实验结果没有影响．

考点：本题通过“测量某种电阻丝材料的电阻率”实验考查了电阻定律和闭合电路欧姆定律，同时考查考生从新情境中提取有用信息的能力及利用图象处理数据的能力．