Question

为了测定金属丝的电阻率，某实验小组将一段金属丝拉直并固定在米尺上，其两端可作为接线柱，一小金属夹夹在金属丝上，且可在金属丝上滑动．请完成以下内容．

(1)某次用螺旋测微器测该金属丝的直径，示数如图甲所示，则其直径d＝____mm．

(2)实验中先用欧姆表测出该金属丝的阻值约为3Ω．

(3)准备的实验器材如下：

A．电压表V(量程0~3 V，内阻约20 kΩ)

B．定值电阻10Ω

C．定值电阻100Ω

D．蓄电池(电动势约12 V，内阻不计)

E．开关S一只

F．导线若干

实验小组利用上述器材设计并完成实验．实验中通过改变金属夹的位置进行了多次测量，在实验操作和测量无误的前提下，记录了金属丝接入电路中的长度l和相应的电压表的示数U，并作出了－的关系图像，如图乙所示．根据题目要求，在图丙所示的虚线框内完成设

计的实验电路图．其中定值电阻R应选____(填“B”或“C”)；金属丝电阻率的表达式＝____________________(用a、b、c、d、R表示)．

Answer

0.750 B

【解析】

（1）螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm，可动刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数，由可动刻度读出毫米的小数部分。

（2）电路分为测量电路和控制电路两部分。测量电路采用伏安法。根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系，选择电流表外接法。变阻器若选择R2，估算电路中最小电流，未超过电流表的量程，可选择限流式接法。

（1）螺旋测微器固定刻度为0.5mm，可动刻度为25.0×0.01mm，两者相加就是0.750mm。
（2）因为只有电压表，当连入电路的电阻丝变化时，其两端的电压也将发生变化，找到电压U与长度l的关系，画出图象就能求出电阻丝的电阻率，按题意就可以画出电路如图所示，

由于电阻丝的电阻只有3Ω，所以定值电阻选较小的B.
（4）据欧姆定律可以写出电阻丝两端的电压

所以

结合图象有： （截距）
当时，

而S=π()2
联立可得：