Question

【題目】某實驗小組利用提供的器材測量某種電阻絲(電阻約為20Ω)材料的電阻率.他們首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度。

可供選擇的器材還有：

電池組E(電動勢為3.0V，內阻約1Ω)；

電流表A1(量程0~100mA，內阻約5Ω)；

電流表A2(量程0~0.6A，內阻約0.2Ω)；

電阻箱R(0~999.9Ω)；開關、導線若干；

他們的實驗操作步驟如下：

A．用螺旋測微器在三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑d；

B．根據提供的器材，設計并連接好如圖甲所示的電路；

C．調節電阻箱使其接入電路中的電阻值較大，閉合開關S；

D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的示值R和接入電路的電阻絲長度L；

E．改變金屬夾與電阻絲接觸點的位置，調整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏.重復多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L。

F．斷開開關，拆除電路并整理好器材。

(1)小明某次用螺旋測微器測量電阻絲直徑時其示數如圖乙所示，則這次直徑的測量值d=_______mm；

(2)實驗中電流表應選擇________(選填“A1”或“A2”)；

(3)小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對應的接入電路中電阻絲長度L的數據，繪出了如圖丙所示的R-L關系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L0，再結合測出的電阻絲直徑d，可求出這種電阻絲材料的電阻率=_________________(用給定的物理量符號和已知常數表示)。

(4)若在本實驗中的操作、讀數及計算均正確無誤，那么由于電流表內阻的存在，對電阻率的測量結果是_________________(填“偏大”、“偏小”、“無影響”）

Answer 1

【答案】0.726 A1 無影響

【解析】

由題意可知考查測量電阻絲材料的電阻率實驗原量，誤差分析，根據歐姆定律分析可得。

[1] 螺旋測微器讀數時方法：固定刻度+可動刻度 即

[2] 估算回路中的電流

故電流表選擇A1

[3] 由閉合電路分析可知，回路中電動勢不變，總電流不變，則回路中總電阻不變，說明電阻箱阻值和接入電路的電阻絲的總阻值不變，設總電阻為C，由

可得

由丙圖可得圖象斜率的絕對值

求得

[4] 分析表達式

里面不含電流表相關物理量，故由于電流表內阻的存在，對電阻率的測量結果無影響。