在“測定金屬的電阻率”的實驗中,某同學所測的金屬導體的形狀如圖*所示,其橫截面為空心的等邊三角形,外等邊三角形...
問題詳情:
在“測定金屬的電阻率”的實驗中,某同學所測的金屬導體的形狀如圖*所示,其橫截面為空心的等邊三角形,外等邊三角形的邊長是內等邊三角形邊長的2倍,內三角形為中空。為了合理選用器材設計測量電路,他先用多用表的歐姆擋“×1”按正確的*作步驟粗測其電阻,指標如圖乙,則讀 數應記為_____ Ω。
現利用實驗室的下列器材,精確測量它的電阻R,以便進一步測出該材料的電阻率ρ:
A.電源E(電動勢為3 V,內阻約為1 Ω)
B.電流表A1(量程為0~0.6 A,內阻r1 約為1 Ω)
C.電流表A2(量程為0~0.6 A,內阻r2=5 Ω)
D.最大阻值為10 Ω的滑動變阻器R0
E.開關S,導線若干
(1)請在圖*虛線框內補充畫出完整、合理的測量電路圖。
(2)先將R0調至最大,閉合開關S,調節滑動變阻 器R0,記下各電錶讀數,再改變R0進行多次測量。在所測得的資料中選一組資料,用測量量和已知量來計算R時,若A1的示數為I1,A2的示數為I2,則該金屬導體的電阻 R=________。
(3)該同學用直尺測量導體的長度為L,用螺旋測微器測量了外三角形的邊長a。測邊長a時,螺旋測微器讀數如圖丁所示,則a=________ mm。用已經測得的物理量IIL、a及題中所給物理量可得到該金屬材料電阻率的表示式為ρ=________。
【回答】
(1)電路圖見解析圖 (2) (3)5.665(5.663~5.667)
【解析】:多用電錶讀數為:6×1 Ω=6 Ω。
(1)給出的器材中只有電流表,沒有電壓表,但其中一個電流表給出了其內阻,可將此電流表當電壓表使用,利用伏安法測電阻,測量電路如圖所示。
(2)由歐姆定律可知:I2r2=(I1-I2)R,解得R=。
(3)螺旋測微器讀數a=5.5 mm+0.01 mm×16.5=5.665 mm;
由幾何關係可得導體的截面積為,則根據歐姆定律R=ρ,解得ρ=。
知識點:導體的電阻
題型:實驗,探究題
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