Question

【題目】某學生用如圖甲所示電路測金屬導線的電阻率，可供使用的器材有：被測金屬導線ab(電阻約10 Ω，允許流過的最大電流0.8 A)，穩恒電源E(電源輸出電壓恒為E＝12 V)，電壓表V(量程為3 V，內阻約為5 kΩ)，保護電阻：R1＝10 Ω，R2＝30 Ω，R3＝200 Ω，刻度尺、螺旋測微器，開關S，導線若干等．

實驗時的主要步驟如下：

①用刻度尺量出導線ab的長度L，用螺旋測微器測出導線的直徑d.

②按如圖甲所示電路將實驗所需器材用導線連接好．

③閉合開關S，移動接線觸片P，測出aP長度x，讀出電壓表的示數U.

④描點作出Ux曲線求出金屬導線的電阻率ρ.

完成下列填空：

（1）用螺旋測微器測量金屬導線的直徑d，其示數如圖乙所示，該金屬導線的直徑d＝_________ mm.

（2）如果實驗時既要保證安全，又要測量誤差較小，保護電阻R應選_____

（3）根據多次實驗測出的aP長度x和對應每次實驗讀出的電壓表的示數U給出的Ux圖線如圖丙所示，其中圖線的斜率為k，則金屬導線的電阻率ρ＝_____________.(用實驗器材中給出的物理量字母和實驗步驟中測出的物理量字母表示)

Answer 1

【答案】0.870 R2

【解析】

（1）[1]螺旋測微器讀數為；

（2）由圖中可知，加在ab上的電壓最大為3V，故電路中最大電流約為

故總電阻最小為

故保護電阻應該選擇R2；

（3）電壓表示數為

故圖像的斜率為

又

解得