Question

5．在“測定金屬材料的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，待測金屬絲的橫截面積是圓形，粗細(xì)均勻．金屬絲的電阻約為5Ω，所用測量儀器均已校準(zhǔn)．

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)為0.730mm
（2）采用圖示電路測量金屬絲的電阻R，電源的電動勢為3V．某次測量時電流表，電壓表的示數(shù)如圖所示，可知這次測量的金屬絲電阻為5.2Ω，用這個電路測量的電阻值和真實(shí)的電阻值相比是偏小（填“偏大”、“偏小”或“相等”）
（3）多次測量后，測得金屬絲的電阻為R，金屬絲接入電路部分的長度為L、金屬絲的直徑為d，則該金屬材料的電阻率為$\frac{πRp9vv5xb5^{2}}{4L}$（用字母符號表示）

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)．
（2）根據(jù)圖示電表讀出其示數(shù)，然后應(yīng)用歐姆定律求出金屬絲的電阻；根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)用歐姆定律分析答題．
（3）根據(jù)電阻定律可以求出電阻率的表達(dá)式．

解答 解：（1）由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：0.5mm+23.0×0.01mm=0.730mm；
（2）電源電動勢為3V，電壓表應(yīng)選擇3V量程，由圖示電壓表可知，其分度值為0.1V，示數(shù)為2.4V；電流表量程為0.6A，由圖示電流表可知，其分度值為0.02A，示數(shù)為0.46V，金屬絲電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4}{0.46}$≈5.2Ω；由圖示電路圖可知，電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用，所測電流偏大，由歐姆定律可知，電阻絲測量值小于真實(shí)值．
（3）金屬絲電阻：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\fracp9vv5xb5{2}）^{2}}$，金屬絲電阻率：ρ=$\frac{πRp9vv5xb5^{2}}{4L}$；
故答案為：（1）0.730；（2）5.2；偏小；（3）$\frac{πRp9vv5xb5^{2}}{4L}$．

點(diǎn)評 本題考查了螺旋測微器讀數(shù)、電表讀數(shù)、求金屬絲電阻、求電阻率，螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)，螺旋測微器需要固讀；對電表讀數(shù)時要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與刻度線垂直．