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PAGE4-第八节试验:测定金属电阻丝的电阻率1.在“测定金属的电阻率”的试验中,由ρ=eq\f(πd2U,4Il)可知,对试验结果的精确性影响最大的是()A.金属丝直径d的测量 B.电压U的测量C.电流I的测量 D.金属丝长度l的测量解析:四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响,但影响最大的是直径d,因为在计算式中取直径的平方.答案:A2.(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时,示数如图所示,则测量结果应当读作________mm.(2)用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图所示,此示数为________mm.答案:(1)10.40(2)2.7203.(1)在测定一根粗细匀称合金丝电阻率的试验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为________mm,合金丝的直径为________mm.(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx,设计出如图甲所示的试验电路图,依据该电路图完成图乙中的实物电路连接.解析:(1)依据螺旋测微器的读数原则得,校零时的读数为0.007mm,合金丝的直径为0.645mm-0.007mm=0.638mm(在0.636~0.640mm都算正确).(2)连线如图所示.答案:(1)0.0070.638(在0.636mm~0.640mm都算正确)(2)见解析4.如图甲所示的金属工件,截面外方内圆,外边长约为1cm、内径约为0.5cm、长度约为40cm.(1)某同学用游标卡尺测出截面外边长如图乙所示,其读数a=________cm.(2)应选用________________________来测量工件内径d,选用________________________来测量工件长度L(选填“毫米刻度尺”“游标卡尺”或“螺旋测微器”).(3)为了测出该金属的电阻率,该同学设计了如图丙所示的电路,请按设计的电路完成实物图丁的连线.(4)试验测得工件两端电压为U,通过的电流为I,写出该金属电阻率的表达式ρ=______________(用a、d、L、U、I等字母表示).答案:(1)1.02(2)游标卡尺毫米刻度尺(3)图略(4)eq\f((4a2-πd2)U,4IL)5.为了测量某新型导体材料的电阻率,试验室打算了以下器材:a.长度为L的粗细匀称的新型导体材料(电阻Rx范围为1000~2000Ω);b.螺旋测微器;c.电阻箱(阻值R范围为0~9999.9Ω);d.电压表V(量程为3V,内阻RV=3kΩ);e.电源(电动势E为3V,内阻r很大);f.开关S一个、导线若干.(1)=________mm.(2)该试验的实物连线图如图乙所示,请在虚线框中画出电路图.(3)调整电阻箱得到多组电压表读数U和电阻箱阻值R的数据,其中有两组为(1V,1800Ω)、(2V,300Ω),则可求得该导体材料的电阻Rx=__________________Ω.(4)该导体材料的电阻率的表达式为______________(用Rx、D、L和常数表示).(5)=1600Ω,保持导体温度不变,渐渐变更上述导体接入电路的长度x,并且让电压表的示数保持不变,下列图像正确反映了导体消耗的功率P随x变更规律的是________.解析:(1)×0.01mm=2.250mm.(3)由闭合电路欧姆定律可得E=U+eq\f(U,\f(RxRV,Rx+RV))(R+r),代入U、R、E、RV的值并解方程组,可得Rx=1500Ω.(4)该导体材料的电阻率的表达式为ρ=Rxeq\f(S,L)=eq\f(πRxD2,4L).(5)流过导体的电流I=eq\f(U,R2+Rx),导体消耗的功率P=I2Rx=eq\f(U2Rx,(R2+Rx)2)=eq\f(U2,\f(Req\o\al(2,2),Rx)+Rx+2R2),当eq\f(Req\o\al(2,2),Rx)=Rx时,功率P有
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