Question

1．一位同學(xué)如圖甲所示的電路，來測定某金屬合金的電阻率P，ab是一段用該合金材料制成的粗細(xì)均勻的電阻絲，電源的電動勢E=3.0V，內(nèi)阻未知，R₀為保護(hù)電阻，電流表內(nèi)阻忽略不計(jì)．

（1）用螺旋測微器測得電阻絲某點(diǎn)的直徑如圖乙所示，其未數(shù)為d=0.400mm；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P的位置，分別測量出每次實(shí)驗(yàn)中bP長度x及對應(yīng)的電流值l，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表示：

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
x（m）	0.100	0.200	0.300	0.400	0.500	0.600	0.700
I（A）	0.49	0.43	0.38	0.33	0.31	0.28	0.26
$\frac{1}{I}$（A-1）	2.04	2.33	2.63	3.03	3.23	3.57	3.85

①將表中數(shù)據(jù)描在如圖丙所示的坐標(biāo)系中，請?jiān)谠撟鴺?biāo)系中作出其函數(shù)關(guān)系圖線；
②由圖線求得該合金的電阻率P約為1.1×10^-6Ω•m（保留兩位有效數(shù)字）；
③若在實(shí)驗(yàn)過程中，無論怎樣移動滑片P的位置，電流表的示數(shù)均不改變，其原因可能為滑片P與電阻絲接觸不良．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)．
（2）應(yīng)用描點(diǎn)法作圖作出圖象；求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)圖象求出電阻率，并根據(jù)故障原因，即可分析．

解答 解：（1）由圖乙所示螺旋測微器可知，其示數(shù)為0mm+40.0×0.01mm=0.400mm．
（2）①根據(jù)表格數(shù)據(jù)，進(jìn)行描點(diǎn)，然后平滑連接，如圖所示：

②由電阻定律可得，R=ρ$\frac{x}{s}$，
由歐姆定律可得：R=$\frac{E}{I}$，則圖象斜率k=$\frac{\frac{1}{I}}{x}$，s=$\frac{πlhw8wj8^{2}}{4}$
聯(lián)立解得：k=$\frac{4ρ}{Eπ2z2yohq^{2}}$
由圖象可知，k=$\frac{3.85-1.7}{0.7}$=3.1；
聯(lián)立解得電阻率為：ρ=$\frac{kEπ90szkgp^{2}}{4}$
代入數(shù)據(jù)得：ρ=1.1×10^-6Ω•m；
③無論怎樣移動滑片P的位置，電流表的示數(shù)均不改變，說明電路是接通的，但整個(gè)電阻沒有改變，
則可知，滑片P與電阻絲接觸不良．
故答案為：（1）0.400；（2）①如圖所示；②1.1×10^-6；③滑片P與電阻絲接觸不良．

點(diǎn)評 螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器示數(shù)，螺旋測微器需要估讀；要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法；
掌握描點(diǎn)作圖法的方法，理解圖象的含義，注意故障分析的思路．