Question

（1）某學校學生在開展“測金屬電阻率”研究性學習活動中，對有關金屬（燈泡中的鎢絲）、半導體（二極管）、合金（標準電阻）及超導材料的電阻率查閱了大量資料，提出了下列一些說法，你認為正確的有（　　）
A．金屬溫度計是利用金屬材料的電阻率隨溫度升高而不發生顯著變化制成的
B．標準電阻是利用合金材料的電阻率幾乎不隨溫度變化而變化制成的
C．半導體材料的電阻率隨溫度升高而增大
D．當溫度為絕對零度時，某種材料電阻率突然為零，這種現象叫超導現象
（2）①在“測金屬電阻率”實驗中，螺旋測微器測金屬絲的直徑的讀數如圖，則直徑d=

0.900

mm．
②測得接入電路的金屬絲的長度為l，已知其電阻大約為25Ω．
在用伏安法準確測其電阻時，有下列器材供選擇，除必選電源（電動勢1.5V，內阻很小）、導線、開關外，電流表應選

A₁

，電壓表應選

V₂

，滑動變阻器應選

R₁

．（填代號）并將設計好的測量電路原理圖畫在虛框內．
A₁電流表（量程40 mA，內阻約0.5Ω）
A₂電流表（量程10 mA，內阻約0.6Ω）
V₁電壓表（量程6V，內阻約30 kΩ）
V₂電壓表（量程1.2V，內阻約20 kΩ）
R₁滑動變阻器（范圍0～10Ω）
R₂滑動變阻器（范圍0～2kΩ）
③若電壓表、電流表讀數用U、I表示，用上述測得的物理量計算金屬絲的電阻率的表示式為ρ=

πUd2

4Il

．

Answer 1

分析：（1）金屬電阻率隨溫度的升高而升高，半導體的電阻率隨溫度的升高的降低；當溫度為絕對零度時，某種材料電阻率突然為零，這種現象叫超導現象；
（2）①螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上半刻度讀數再加可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀；
②估算出最大電流，然后根據安全要求選擇電壓表和電流表的量程，滑動變阻器選擇小電阻，采用分壓式接法；
③根據歐姆定律和電阻定律列式后聯立求解．

解答：解：（1）A、金屬溫度計是利用金屬材料的電阻率隨溫度升高而而升高制成的，故A錯誤；
B、合金材料的電阻率幾乎不隨溫度變化而變化，標準電阻是利用該原理制成的，故B正確；
C、半導體材料的電阻率隨溫度升高而減小，故C錯誤；
D、當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減為零，這種現象叫超導現象；絕對零度是達不到的，故D錯誤；
故選B．
（2）①固定刻度讀數為0.5mm；可動刻度讀數為：40.0×0.01mm=0.400mm；
故讀數為：0.900mm；
②最大電流為：I≈

1.5V

25Ω

=0.06A=60mA；
故電流表選擇A₁，電壓表選擇V₂；
滑動變阻器采用分壓式接法，為便于操作，選擇小電阻，故選R₁；
電路圖如圖所示：

③根據歐姆定律，有：R=

U

I

；
根據電阻定律，有：R=ρ

l

S

；
其中：S=

1

4

πd2；
聯立解得：ρ=

πUd2

4Il

；
故答案為：（1）B；（2）①0.900；②A₁，V₂，R₁；測量電路原理圖如圖； ③

πUd2

4Il

．

點評：本題第一問要明確各種材料的電阻率特點；第二問關鍵明確實驗原理和誤差來源，然后根據電阻定律和歐姆定律分析．