Question

【題目】某學校在為準備學生實驗“測量電阻絲的電阻率實驗”時購進了多卷表面有很薄絕緣層的合金絲，一研究性學習小組同學想通過自己設計的實驗來測算金屬合金絲的電阻率和長度。

(1)小組某同學先截取了一小段合金絲，然后通過實驗測定合金絲的電阻率，根據老師給提供的器材，他連成了如圖甲所示的實驗實物圖∶該實驗連接圖中電流表采用的是_______（填“內接”或“外接”），滑動變阻器采用的是______（填“分壓式”或“限流式”）；實驗時測得合金絲的長度為0.300m，在測金屬合金絲直徑時，螺旋測微器的測量結果如圖乙所示，則金屬合金絲的直徑為_____mm。

(2)實驗過程中電壓表V與電流表A的測量結果已經在圖丙中的U－I圖像中描出，由U－I圖像可得，合金絲的電阻為_______Ω；由電阻定律可計算出合金絲的電阻率為_____________Ω·m（保留三位有效數字）。

(3)小組另一同學用多用電表測整卷金屬合金絲的電阻，操作過程分以下三個步驟∶

①將紅黑表筆分別插入多用電表的“+”“-”插孔∶選擇電阻擋“×100”；

②然后將兩表筆短接，調整“歐姆調零旋鈕”進行歐姆調零；

③把紅黑表筆分別與合金絲的兩端相接，多用電表的示數如圖丁所示，該合金絲的電阻約為____Ω。

(4)根據多用電表測得的合金絲電阻值，不計合金絲絕緣層的厚度，可估算出合金絲的長度約_____m。（結果保留整數）

Answer 1

【答案】外接 限流式 0.680 3.00 3.63×10－6 1400 140

【解析】

(1)[1]根據實物連接圖分析可知該實驗連接圖中電流表采用的是內接，[2]滑動變阻器采用的是限流式，[3]螺旋測微器的固定刻度讀數0.5mm，可動刻度讀數為0.01×18.0=0.180mm，所以最終讀數為0.5+0.180mm=0.680mm；

(2)[4]由圖像，據歐姆定律可得該小段金屬合金絲的電阻為

[5]金屬合金絲的橫截面積

根據電阻定律可計算出金屬合金絲的電阻率為

(3)③[6]歐姆表選擇×100擋，由圖甲所示可知多用電表的表盤讀數為14，該合金絲的電阻約為

(4)[7]根據電阻定律可知長度之比等于電阻之比，即有

所以金屬合金絲的長度