在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学所测的金属导体的形状如图*所示,其横截面为空心的等边三角形,外等边三角形...
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在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学所测的金属导体的形状如图*所示,其横截面为空心的等边三角形,外等边三角形的边长是内等边三角形边长的2倍,内三角形为中空。为了合理选用器材设计测量电路,他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的*作步骤粗测其电阻,指针如图乙,则读 数应记为_____ Ω。
现利用实验室的下列器材,精确测量它的电阻R,以便进一步测出该材料的电阻率ρ:
A.电源E(电动势为3 V,内阻约为1 Ω)
B.电流表A1(量程为0~0.6 A,内阻r1 约为1 Ω)
C.电流表A2(量程为0~0.6 A,内阻r2=5 Ω)
D.最大阻值为10 Ω的滑动变阻器R0
E.开关S,导线若干
(1)请在图*虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图。
(2)先将R0调至最大,闭合开关S,调节滑动变阻 器R0,记下各电表读数,再改变R0进行多次测量。在所测得的数据中选一组数据,用测量量和已知量来计算R时,若A1的示数为I1,A2的示数为I2,则该金属导体的电阻 R=________。
(3)该同学用直尺测量导体的长度为L,用螺旋测微器测量了外三角形的边长a。测边长a时,螺旋测微器读数如图丁所示,则a=________ mm。用已经测得的物理量IIL、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ=________。
【回答】
(1)电路图见解析图 (2) (3)5.665(5.663~5.667)
【解析】:多用电表读数为:6×1 Ω=6 Ω。
(1)给出的器材中只有电流表,没有电压表,但其中一个电流表给出了其内阻,可将此电流表当电压表使用,利用伏安法测电阻,测量电路如图所示。
(2)由欧姆定律可知:I2r2=(I1-I2)R,解得R=。
(3)螺旋测微器读数a=5.5 mm+0.01 mm×16.5=5.665 mm;
由几何关系可得导体的截面积为,则根据欧姆定律R=ρ,解得ρ=。
知识点:导体的电阻
题型:实验,探究题
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