Question

在“测定金属的电阻率”的实验中，要测定阻值约为3—5Ω的金属丝的电阻率，实验中要求能够多测量几次数据且尽可能减小实验误差。 所用的电压表规格：量程0—3V、内阻约3kΩ； 电流表规格：量程0—0.6A、内阻约0.1Ω；还有其他一些器材。

（1）在给定的方框内画出实验电路图；（方框图见答题纸）

（2）实验中需要用如图甲所示的螺旋测微器测得金属丝的直径，从图中可以得到该螺旋测微器的量程为       精确度为      。图乙是使用该螺旋测微器测量该实验所用电阻丝的结果（图中有读数放大部分），金属丝的直径d=       mm，根据照片的刻度可以分析知道该螺旋测微器经过长时间使用之后存在着    误差。

（3）实验中还应测出的物理量是                  ；

电阻率的计算公式为ρ=                            。

（4）该实验中产生误差的原因可能有              （写出两条正确的即可）。

Answer

(1)电路图如下图所示（分压外接）

(2)25mm 0.01mm 0.462mm~0.466mm 零（或者“系统”）

(3)金属丝的长度、金属丝两端的电压、通过金属丝的电流；。

(4)测量金属丝的长度产生的误差、电流表电压表读数产生的误差、金属丝温度升高产生的误差。

【解析】

试题分析：(1)由待测电阻的阻值及电压表、电流表的内阻可知应采用安培表外接法，由于采用外接法电压表分流值较小系统误差较小，故采用外接法较适合，滑动变阻器采用分压法可以获得更大范围的电压变化，故采用如图所示的电路。

(2)由螺旋测微器的铭牌可以看出其测量量程为25mm，精度为0.01mm；测量值=主轴刻度+副轴刻度=0+ 0.01×46.5=0.465（mm）；由图可知副轴0刻度线未与主轴线相重合，说明该螺旋测微器存在系统误差。

(3)通过测量金属丝的直径可以得出其横截面积，金属丝的电阻率与其长度、材料和横截面积有关，金属丝的电阻与其两端的电流和电压满足欧姆定律，要探究电阻率与其他量的关系还应测出金属丝的长度、金属丝两端的电压、通过金属丝的电流；由、、联立可得。

(4)由可知，测量值（电压、电流、长度、直径）均会给实验带来误差，同时由于金属丝通电产生热量温度升高其电阻亦会变化，从而产生实验误差。

考点：本题考查了测定金属的电阻率的实验