Question

（1）某同学在实验室测定金属丝电阻率的实验中游标卡尺测量长度如图甲所示,可知其长度为__________mm；如图乙所示,用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值__________ mm；

（2）影响材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小某学校研究小组需要研究某种材料的导电规律，他们用这种材料制作成电阻较小的元件P，测量元件P中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．图a是他们按设计好的电路连接的部分实物图，请添加三根导线，使电路完整______。

（3）改变滑动变阻器的阻值,记录两电表的读数根据表中数据，在图b中画出元件P的图像______，并判断元件P是_______（金属材料还是半导体材料）；

（4）若可供选择的滑动变阻器（R₁:最大阻值为2.5，额定电流为0.25A；R₂最大阻值为5，额定电流1.5A）则本实验应该选用滑动变阻器_______。把元件P接入如图c所示的电路中，已知定值电阻R阻值为10，电源势为2V，内阻不计，利用图b计算该元件实际消耗的电功率为_________。

Answer

101.55 10.500（10.499~10.501） 半导体材料 R1 0.24（0.23~0.25）

【解析】

（1）游标卡尺和螺旋测微器的读数都是先读固定刻度数值，再读可动刻度的示数，游标卡尺不需要估读。

（2）U-I在图像中，如果图像为直线，则材料为金属材料，不是直线则为半导体材料。

（3）实验要求电压从零调，所以变阻器应是分压式接法，且为阻值小额定电流大的变阻器；待测元件的电阻较小应用外接法；

（4）关键是在表示元件的图象中再作出表示电源的图象，求出两图线的交点坐标即可。

（1）[1]游标卡尺是20分度的卡尺，精确度为0.05mm，格数不估读，则电阻丝的长度为：

101mm+11×0.05mm=101.55mm；

[2]螺旋测微器的转到刻度50格共0.5mm，则精确度为0.01mm，格数需估读，则电阻丝的直径为：

10.5mm+0.0×0.01mm=10.500mm

（2）[3]由于实验要求电压从零调，所以变阻器应是分压式接法；由于待测元件的电阻较小，满足，所以电流表应用外接法，连线图如图所示： 

（3）[4]将各个数据点描细点，用平滑的曲线连接各点可得元件的I-U图象如图所示：

[5]由

，

可知，元件的电阻大小与图线上各点与原点连线的斜率大小乘正比，表示元件的电阻大小随温度的升高而减小，可判定元件P材料是半导体材料；

（4）[6]由于电压要求从零调，所以变阻器应是分压式接法，则应选择阻值小的变阻器R1，以方便调节。

[7]：在表示元件P的I-U图象中同时作出表示电源的I-U图象，如图所示，

读出两图线的交点即工作点的坐标为：

I=0.24A，U=1.0V，

所以元件P消耗的功率为：

（0.23~0.25）．