课后限时作业32 实验：测定金属丝的电阻率
时间：45分钟
1．(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作错误的是( AC )
A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中
B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
C．用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值
D．实验中应保持金属丝的温度不变
解析：实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它的分流作用很小，应采用电流表外接法，故A、C操作错误．
2．某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度．该螺旋测微器校零时的示数如图甲所示，测量金属板厚度时的示数如图乙所示．图甲所示读数为0.010(0.009或0.011也对) mm，图乙所示读数为6.870(6.869或6.871也对) mm，所测金属板的厚度为6.860(6.858～6.862) mm.
解析：依据螺旋测微器读数的基本原理，0.5毫米以上的值在主尺上读出，而在螺旋尺上要估读到千分之一毫米，则图甲读数为0.010 mm，图乙读数为6.870 mm，故金属板的厚度d＝6.870 mm－0.010 mm＝6.860 mm.
3．(2019·南昌模拟)某学生用如图甲所示电路测金属导线的电阻率，可供使用的器材有：被测金属导线ab(电阻约10 Ω，允许流过的最大电流0.8 A)，稳恒电源E(电源输出电压恒为E＝12 V)，电压表V(量程为3 V，内阻约为5 kΩ)，保护电阻：R1＝10 Ω，R2＝30 Ω，R3＝200 Ω，刻度尺、螺旋测微器，开关S，导线若干等．
实验时的主要步骤如下：
①用刻度尺量出导线ab的长度l，用螺旋测微器测出导线的直径d.
②按如图甲所示电路将实验所需器材用导线连接好．
③闭合开关S，移动接线触片P，测出aP长度x，读出电压表的示数U.
④描点作出Ux曲线求出金属导线的电阻率ρ.
完成下列填空：
(1)用螺旋测微器测量金属导线的直径d，其示数如图乙所示，该金属导线的直径d＝0.870 mm.
(2)如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻R应选R2.
(3)根据多次实验测出的aP长度x和对应每次实验读出的电压表的示数U给出的Ux图线如图丙所示，其中图线的斜率为k，则金属导线的电阻率ρ＝.
(用实验器材中给出的物理量字母和实验步骤中测出的物理量字母表示)
解析：(1)根据螺旋测微器读数规则，该金属导线的直径d＝0.5 mm＋37.0×0.01 mm＝0.870 mm.
(2)根据题述电源输出电压恒为E＝12 V，电压表V量程为3 V，保护电阻R应该分压9 V．由于被测金属导线ab，电阻约10 Ω，所以保护电阻R应选R2＝30 Ω.
(3)被测金属导线横截面积S＝，aP段电阻Rx＝ρ＝.电压表的示数U＝IRx.电流I＝，＝，联立得到：U＝x.Ux图线的斜率k＝，解得：ρ＝.
