Question

为测定一段金属丝的电阻率ρ,某同学设计了如图甲所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,电路中的保护电阻R₀=4.0 Ω,电源的电动势E=3.0 V,电流表内阻忽略不计,滑片P与电阻丝始终接触良好。

(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示,其示数为d=____ mm。 

(2)实验时闭合开关,调节滑片P的位置,分别测量出每次实验中aP长度x及对应的电流值I,实验数据如下表所示:

x(m)	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
I(A)	0.49	0.43	0.38	0.33	0.31	0.28
(A^-1)	2.04	2.33	2.63	3.03	3.23	3.57

①将表中数据描在-x坐标纸中,如图丙所示。试作出其关系图线_________________,图象中直线的斜率的表达式k=____(用题中字母表示)。由图线求得电阻丝的电阻率ρ为____ Ω·m(保留两位有效数字)。 

②根据图丙中-x关系图线纵轴截距的物理意义,可求得电源的内阻为____ Ω(保留两位有效数字)。 

丙

Answer

（1）0.400 （2）如图所示 1.0×10-6~1.2×10-6 ‚1.1~1.5

【解析】(1)螺旋测微器固定刻度上的半毫米刻线没有露出，可动刻度上的格数要估计一位，读数应为0.01mm×40.0=0.400mm；

(2)由闭合电路的欧姆定律，，变化为，由电阻定律， ，代入上式得 ，可看出与x是一次函数关系，函数图象直线的斜率；由图象中的数据算出直线的斜率，联立解得电阻率为：，代入数据得：

根据图丙中 关系图线纵轴截距为1.8，此时待测电阻丝电阻为零，由闭合电路欧姆定律得：，解得；