Question

【題目】某實驗小組發現一件圖1所示的金屬線，為了研究金屬線的材質，他們進行了如下操作：

（1）他們從金屬線中抽取一根細金屬絲，截取其中的一部分，拉直后用游標卡尺測金屬絲的長度，如圖2所示，則金屬絲長L=________cm．

（2）用游標卡尺測金屬絲的直徑，如圖3所示，則金屬絲的直徑d =________mm．

（3）可用的實驗器材如下：

①電流表（量程0~0．6A，內阻約0．5Ω）

②電壓表（量程0~3V，內阻約10 kΩ）

③定值電阻R0（阻值等于5Ω）

④滑動變阻器R1（0~10Ω，額定電流2A）

⑤滑動變阻器R2（0~200Ω，額定電流0．5A）

⑥電源（電動勢為4．5V，內阻不計）

他們利用上述器材設計了圖4的實驗電路，為實驗調整方便，滑動變阻器應選擇_______（填“R1”或“R2”）。

（4）該小組在實驗中得到七組電壓表示數U和電流表示數I的數據如下：

	1	2	3	4	5	6	7
電壓U（V）	0．51	0．96		2．05	2．31	2．63	2．95
電流I（A）	0．080	0．150		0．320	0．360	0．410	0．460

其中，第3組實驗數據如圖5所示，請將電表的讀數填入表格中。

（5）請在圖6的表格中描繪出I-U圖線。

（6）由圖6的圖線可知金屬絲的電阻Rx=______Ω（保留兩位有效數字）

（7）由上述數據可以計算出金屬絲的電阻率ρ=________Ω﹒m（保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】（1）10．750 cm （2）0．397 mm （3）R1

（4）

	3
電壓U（V）	1．55
電流I（A）	0．240

（5）見解析圖；（6）1．4Ω （7）1．6×10-6Ω﹒m

【解析】

試題分析：（1）游標卡尺的固定刻度讀數為10．7cm，

游標尺上第10個刻度游標讀數為：0．05×10mm=0．50mm=0．050cm，

所以最終讀數為：10．7cm+0．050cm=10．750cm；

（2）螺旋測微器的固定刻度讀數為0．0mm，可動刻度讀數為0．01×39．7mm=0．397mm，

所以最終讀數為：0．0mm+0．397mm=0．397mm，

（3）因所測金屬絲電阻較小，且定值電阻也較小，由于滑動變阻器選用分壓式，因此只有選取電阻阻值較小的滑動變阻器，滑動時才能有明顯的電阻變化，故選R1；

（4）電壓表量程為3V，由圖示電壓表可知，其分度值為0．1V，示數為1．55V；

電流表量程為0．6A，其分度值為0．02A，示數為0．24A；

（5）根據坐標系內描出的點作出圖象，如圖所示：

（6）根據作出圖象的斜率表示電阻，則有：，

（7）根據電阻定律得：，其中S=πd2，

解得：；