Question

6．用伏安法測量電阻阻值R，并求出電阻率ρ．給定電壓表（內(nèi)阻約為 50kΩ）、電流表（內(nèi)阻約為40Ω）、滑動變阻器、電源、開關(guān)、待測電阻（約為250Ω）及導(dǎo)線若干．

①如圖甲所示電路圖中，電壓表應(yīng)接a點．（填“a”或“b”）
②圖乙中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值，試作圖并求出電阻阻值R=238Ω．（保留3位有效數(shù)字）
③待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標(biāo)為50分度的卡尺測量其長度與直徑，結(jié)果分別如圖丙所示．由圖可知其長度為18.04 mm．
④由以上數(shù)據(jù)可求出ρ=0.0382Ω•m（保留3位有效數(shù)字，其中已知直徑為1.92mm）．

Answer 1

分析 ①根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法；
②根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點作出圖象，U-I圖象的斜率表示電阻；
③游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)；
④根據(jù)電阻定律列式求解即可．

解答 解：①由題意可知：$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$=$\frac{50000}{250}$=200，$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$=$\frac{250}{40}$=6.25，$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＞$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，電流表應(yīng)采用外接法，電壓表應(yīng)接a點；
②根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點作出U-I圖象，圖象如圖所示：

圖象的斜率表示電阻，為：R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{5V}{0.021A}$≈238Ω；
③由圖丙所示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為：18mm+2×0.02mm=18.04mm；
④根據(jù)電阻定律可知：R=ρ$\frac{l}{S}$=ρ$\frac{l}{π（\fracnv5z9fx{2}）^{2}}$，電阻率：ρ=$\frac{πR5tj993p^{2}}{4l}$=$\frac{3.14×238×（1.92×1{0}^{-3}）^{2}}{4×18.02×1{0}^{-3}}$≈0.0382Ω•m．
故答案為：①a；②圖象如圖所示；238；③18.04；④0.0382．

點評 本題考查了電流表接法的選擇、求電阻與電阻率問題，當(dāng)電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻阻值時電流表應(yīng)選擇外接法；要掌握常用器材的使用及讀數(shù)方法；要掌握應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法．