Question

某实验小组发现一件图1所示的金属线，为了研究金属线的材质，他们进行了如下操作：

（1）他们从金属线中抽取一根细金属丝，截取其中的一部分，拉直后用游标卡尺测金属丝的长度，如图2所示，则金属丝长L=________cm．

（2）用游标卡尺测金属丝的直径，如图3所示，则金属丝的直径d =________mm．

（3）可用的实验器材如下：

①电流表（量程0~0．6A，内阻约0．5Ω）

②电压表（量程0~3V，内阻约10 kΩ）

③定值电阻R₀（阻值等于5Ω）

④滑动变阻器R₁（0~10Ω，额定电流2A）

⑤滑动变阻器R₂（0~200Ω，额定电流0．5A）

⑥电源（电动势为4．5V，内阻不计）

他们利用上述器材设计了图4的实验电路，为实验调整方便，滑动变阻器应选择_______（填“R₁”或“R₂”）。

（4）该小组在实验中得到七组电压表示数U和电流表示数I的数据如下：

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

其中，第3组实验数据如图5所示，请将电表的读数填入表格中。

（5）请在图6的表格中描绘出I-U图线。

（6）由图6的图线可知金属丝的电阻R_x=______Ω（保留两位有效数字）

（7）由上述数据可以计算出金属丝的电阻率ρ=________Ω﹒m（保留两位有效数字）

Answer

（1）10．750 cm （2）0．397 mm （3）R1

（4）

3

电压U（V）

1．55

电流I（A）

0．240

（5）见解析图；（6）1．4Ω （7）1．6×10-6Ω﹒m

【解析】

试题分析：（1）游标卡尺的固定刻度读数为10．7cm，

游标尺上第10个刻度游标读数为：0．05×10mm=0．50mm=0．050cm，

所以最终读数为：10．7cm+0．050cm=10．750cm；

（2）螺旋测微器的固定刻度读数为0．0mm，可动刻度读数为0．01×39．7mm=0．397mm，

所以最终读数为：0．0mm+0．397mm=0．397mm，

（3）因所测金属丝电阻较小，且定值电阻也较小，由于滑动变阻器选用分压式，因此只有选取电阻阻值较小的滑动变阻器，滑动时才能有明显的电阻变化，故选R1；

（4）电压表量程为3V，由图示电压表可知，其分度值为0．1V，示数为1．55V；

电流表量程为0．6A，其分度值为0．02A，示数为0．24A；

（5）根据坐标系内描出的点作出图象，如图所示：

（6）根据作出图象的斜率表示电阻，则有：，

（7）根据电阻定律得：，其中S=πd2，

解得：；

考点：电阻的测量

【名师点睛】本题考查了螺旋测微器与游标卡尺、电压表与电流表读数、掌握金属丝电阻率表达式、选择电路等问题，是实验的常考问题，一定要掌握；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后根据指针位置读数，读数时视线要与刻度线垂直，并注意有效数字的保留。