（京津瓊魯專(zhuān)用）2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定金屬的電阻率學(xué)案 新人教版必修2.doc

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實(shí)驗(yàn)：測(cè)定金屬的電阻率 [學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求] 物理觀念：掌握測(cè)定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材. 科學(xué)探究：了解本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)的物理量及所用的器材和方法；能進(jìn)行分組分層、自主合作探究，能綜合信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理. 科學(xué)思維：進(jìn)一步掌握用伏安法測(cè)電阻的電路的設(shè)計(jì)思想，會(huì)根據(jù)不同情況設(shè)計(jì)電路圖. 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持很好地交流、合作，準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)，認(rèn)真進(jìn)行數(shù)據(jù)處理. 1.實(shí)驗(yàn)原理 (1)把金屬絲接入電路中，用伏安法測(cè)金屬絲的電阻R(R＝).電路原理圖如圖1所示. 圖1 (2)用毫米刻度尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d，算出橫截面積S(S＝). (3)由電阻定律R＝ρ，得ρ＝＝＝，求出電阻率. 2.實(shí)驗(yàn)器材 螺旋測(cè)微器、毫米刻度尺、電壓表、電流表、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線(xiàn)、待測(cè)金屬絲、電池、滑動(dòng)變阻器. 3.實(shí)驗(yàn)步驟 (1)測(cè)直徑：用螺旋測(cè)微器在待測(cè)金屬絲上三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，并記錄. (2)連電路：按如圖1所示的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路. (3)量長(zhǎng)度：用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的待測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度，重復(fù)測(cè)量3次，并記錄. (4)求電阻：把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)S.改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入表格內(nèi)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S. (5)拆除實(shí)驗(yàn)電路，整理好實(shí)驗(yàn)器材. 4.數(shù)據(jù)處理 電阻R的數(shù)值可用以下兩種方法確定： ①計(jì)算法：利用每次測(cè)量的U、I值分別計(jì)算出電阻，再求出電阻的平均值作為測(cè)量結(jié)果. ②圖象法：可建立I－U坐標(biāo)系，將測(cè)量的U、I值描點(diǎn)作出圖象，利用圖象的斜率來(lái)求出電阻值R. 5.注意事項(xiàng) (1)因一般金屬絲電阻較小，為了減少實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，必須選擇電流表外接法； (2)本實(shí)驗(yàn)若用限流式接法，在接通電源之前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大狀態(tài). (3)測(cè)量l時(shí)應(yīng)測(cè)接入電路的金屬絲的有效長(zhǎng)度(即兩接線(xiàn)柱之間的長(zhǎng)度)；在金屬絲的3個(gè)不同位置上用螺旋測(cè)微器測(cè)量直徑d. (4)電流不宜過(guò)大(電流表用0～0.6 A量程)，通電時(shí)間不宜太長(zhǎng)，以免電阻率因溫度升高而變化. 一、實(shí)驗(yàn)原理及操作 例1　在“探究電阻與長(zhǎng)度、橫截面積的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，用刻度尺測(cè)量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖2所示，金屬絲的匝數(shù)為39，用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L，金屬絲的電阻大約為5 Ω，先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻R，然后用控制變量法探究電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積的關(guān)系. 圖2 (1)從圖中讀出金屬絲的直徑為 mm. (2)為此取來(lái)兩節(jié)新的干電池、開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線(xiàn)及下列器材： A.電壓表0～3 V，內(nèi)阻約10 kΩ B.電壓表0～15 V，內(nèi)阻約50 kΩ C.電流表0～0.6 A，內(nèi)阻約0.05 Ω D.電流表0～3 A，內(nèi)阻約0.01 Ω E.滑動(dòng)變阻器，0～10 Ω F.滑動(dòng)變阻器，0～100 Ω ①要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，電壓表應(yīng)選 ，電流表應(yīng)選 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 .(填序號(hào)) ②實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)的實(shí)物連線(xiàn)如圖3所示，請(qǐng)指出該同學(xué)實(shí)物連線(xiàn)中的兩處明顯錯(cuò)誤. 圖3 錯(cuò)誤a： ； 錯(cuò)誤b： . 答案　(1)0.649(0.647～0.651均可)　(2)①A　C　E ②錯(cuò)誤a：導(dǎo)線(xiàn)連接在滑動(dòng)變阻器的滑片上　錯(cuò)誤b：采用了電流表內(nèi)接法 解析　(1)從題圖中可讀出緊密繞制的金屬絲的寬度為2.53 cm，故直徑為≈0.064 9 cm＝0.649 mm(0.647～0.651 mm均可). (2)①因?yàn)閮晒?jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)是3 V，故用3 V量程的電壓表A；因?yàn)榻饘俳z的電阻大約為5 Ω，如果把3 V的電動(dòng)勢(shì)全加在金屬絲上，電流才是0.6 A，因此用量程是0.6 A的電流表C；此題中金屬絲的電阻大約為5 Ω，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選10 Ω的滑動(dòng)變阻器E. 二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 例2　在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn).待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50 cm. 圖4 (1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖4所示，其讀數(shù)應(yīng)為 mm(該值接近多次測(cè)量的平均值). (2)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為電池組(電動(dòng)勢(shì)3 V)、電流表(內(nèi)阻約0.1 Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3 kΩ)、滑動(dòng)變阻器R(0～20 Ω，額定電流2 A)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干. 某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下： 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量Rx是采用圖5中的 圖(選填“甲”或“乙”). 圖5 (3)圖6是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線(xiàn)，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端.請(qǐng)根據(jù)(2)所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線(xiàn)，并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞. 圖6 (4)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖7所示，圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn).請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U－I圖線(xiàn).由圖線(xiàn)得到金屬絲的阻值Rx＝ Ω(保留兩位有效數(shù)字). 圖7 (5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為 (填選項(xiàng)前的符號(hào)). A.110－2 Ωm B.110－3 Ωm C.110－6 Ωm D.110－8 Ωm (6)任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差，本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說(shuō)法中正確的是 (有多個(gè)正確選項(xiàng)). A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)，由讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差 B.由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差 C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差 D.用U－I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差 答案　(1)0.398(0.395～0.399均正確)　(2)甲　(3)見(jiàn)解析圖　(4)見(jiàn)解析圖　4.4(4.3～4.7均可)　(5)C　(6)CD 解析　(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為0 mm＋39.80.01 mm＝0.398 mm. (2)由實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)可知Rx的阻值大約為5 Ω.由題知Rx?RV，故電流表?外接.若滑動(dòng)變阻器接為限流式接法，電路中最小電流值Imin＝≈0.12 A，則Rx兩端的電壓最小值Umin＝IminRx＝0.6 V，而從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知Rx兩端電壓可為0.10 V，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法. (3)實(shí)物圖如圖甲所示 甲 (4)圖線(xiàn)應(yīng)過(guò)原點(diǎn)，選盡可能多的點(diǎn)連成一條直線(xiàn)，不在直線(xiàn)上的點(diǎn)均勻分布在直線(xiàn)兩側(cè)，明顯偏離的點(diǎn)應(yīng)舍去，如圖乙所示. 乙 圖線(xiàn)的斜率反映了金屬絲的電阻，因此金屬絲的電阻值Rx≈4.4 Ω. (5)根據(jù)Rx＝ρ得金屬絲的電阻率ρ＝＝＝ Ωm≈1.0910－6 Ωm，故選項(xiàng)C正確. (6)系統(tǒng)誤差是由儀器的某些不完善或?qū)嶒?yàn)方法不夠完善等產(chǎn)生的，其測(cè)量結(jié)果總是偏大或偏小；偶然誤差具有隨機(jī)性，可以通過(guò)多次測(cè)量取平均值或圖象法來(lái)減小偶然誤差. 現(xiàn)在要測(cè)量一段電阻絲的電阻率ρ，其阻值Rx約為0.5 Ω，允許通過(guò)的最大電流為0.5 A.現(xiàn)有如下器材可供選擇： 電流表A(量程0.6 A，內(nèi)阻約為0.6 Ω) 電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約為3 kΩ) 待測(cè)電阻絲Rx(阻值約為0.5 Ω) 標(biāo)準(zhǔn)電阻R0(阻值5 Ω) 滑動(dòng)變阻器R1(5 Ω，2 A) 滑動(dòng)變阻器R2(200 Ω，1.5 A) 直流電源E(E＝6 V，內(nèi)阻不計(jì)) 開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線(xiàn)若干 (1)圖為四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)的測(cè)量電路的一部分，你認(rèn)為合理的是 ； (2)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇 (選填“R1”或“R2”)，并采用 接法； (3)根據(jù)你在(1)(2)中的選擇，在圖8甲上完成實(shí)驗(yàn)電路的連接； 圖8 (4)實(shí)驗(yàn)中，如果兩電表的讀數(shù)分別為U和I，測(cè)得拉直后電阻絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)、直徑為D，則待測(cè)電阻絲的電阻率ρ的計(jì)算式為ρ＝ ； (5)用螺旋測(cè)微器測(cè)量待測(cè)電阻絲的直徑時(shí)讀數(shù)如圖乙所示，則該電阻絲的直徑D＝ . 答案　(1)C　(2)R1　分壓式　(3)見(jiàn)解析圖 (4)(－R0)　(5)1.205(0.002) mm 解析　(1)電阻Rx兩端的最大電壓U＝IRx＝0.25 V，約為電壓表量程的，需要在待測(cè)電阻Rx兩端串聯(lián)分壓電阻，即串聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)電阻R0，此時(shí)R0＋Rx＜，電流表采用外接法，選項(xiàng)C正確. (2)滑動(dòng)變阻器若選用R2并采用限流式接法，調(diào)控范圍小，操作不便，而電源內(nèi)阻不計(jì)，不用考慮大電流時(shí)電源電動(dòng)勢(shì)的變化，因而選擇R1，并采用分壓式接法. (3)根據(jù)測(cè)量電路圖和滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，實(shí)物連線(xiàn)如圖所示. (4)待測(cè)電阻Rx＝－R0. 由電阻定律有Rx＝＝，聯(lián)立解得ρ＝(－R0). (5)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為1 mm＋0.0120.5 mm＝1.205 mm. 1.(多選)在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，以下操作中正確的是(　　) A.用米尺測(cè)量金屬絲的全長(zhǎng)，且測(cè)量三次，算出其平均值，然后再將金屬絲接入電路中 B.用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測(cè)量一次直徑，算出其平均值 C.用伏安法測(cè)電阻時(shí)，采用電流表內(nèi)接法，多次測(cè)量后算出平均值 D.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變 答案　BD 2.(多選)在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，下列關(guān)于誤差的說(shuō)法中正確的是(　　) A.電流表采用外接法，將會(huì)使ρ測(cè)＜ρ真 B.電流表采用外接法，由于電壓表的并聯(lián)引起了電阻絲分壓的減小而引起測(cè)量誤差 C.由ρ＝可知，I、d、U、l中每一個(gè)物理量的測(cè)量都會(huì)引起ρ的測(cè)量誤差 D.由ρ＝可知對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性影響最大的是直徑d的測(cè)量 答案　ACD 解析　由于采用電流表外接法，將導(dǎo)致R測(cè)＜R真，由ρ＝可知ρ測(cè)＜ρ真，A對(duì)；雖然電壓表的并聯(lián)引起電阻絲分的電壓減小，但是計(jì)算電阻絲的電阻用的是電壓和電流的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，由于電壓表的分流會(huì)使電流I的測(cè)量值偏大，電阻測(cè)量值偏小，引起誤差，B錯(cuò)；由ρ＝可知I、d、U、l每一個(gè)物理量的測(cè)量都會(huì)引起ρ的誤差，但由于直徑的指數(shù)為2，所以對(duì)結(jié)果影響最大的是d的測(cè)量，C、D對(duì). 3.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)金屬絲的電阻Rx約為5 Ω，實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材： A.電壓表(量程0～3 V，內(nèi)阻約為15 kΩ)； B.電壓表(量程0～15 V，內(nèi)阻約為75 kΩ)； C.電流表(量程0～3 A，內(nèi)阻約為0.2 Ω)； D.電流表(量程0～0.6 A，內(nèi)阻約為1 Ω)； E.滑動(dòng)變阻器R1(0～10 Ω，0.6 A)； F.滑動(dòng)變阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)； G.電池組E(電動(dòng)勢(shì)為3 V)； H.開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干. (1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有 (填器材前面的序號(hào)). (2)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用如圖1中 (選填“甲”或“乙”)為該實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，并按所選擇的電路原理圖把如圖2中的實(shí)物圖用線(xiàn)連接起來(lái). 圖1 圖2 (3)若用毫米刻度尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度為60.00 cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑及兩電表的示數(shù)如圖3所示，則金屬絲的直徑為 mm，電阻值為 Ω. 　 圖3 答案　(1)ADEGH　(2)乙　見(jiàn)解析圖 (3)0.636(0.634～0.638均可)　2.4 解析　(1)由于電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V，所以電壓表應(yīng)選A；被測(cè)電阻約為5 Ω，電路中的最大電流約為I＝＝ A＝0.6 A，電流表應(yīng)選D；根據(jù)滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流可知，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選E；還要選用電池組和開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線(xiàn)若干.故應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有A、D、E、G、H. (2)由于>，應(yīng)采用電流表外接法，應(yīng)選題圖乙所示電路，實(shí)物連接如圖所示. (3)從螺旋測(cè)微器可以讀出金屬絲的直徑為0.636 mm，從電壓表可以讀出電阻兩端電壓為1.20 V，從電流表可以讀出流過(guò)電阻的電流為0.50 A，被測(cè)金屬絲的阻值為 Rx＝＝ Ω＝2.4 Ω. 4.用伏安法測(cè)量電阻R的阻值，并求出電阻率ρ. 給定電壓表(內(nèi)阻約為50 kΩ)、電流表(內(nèi)阻約為40 Ω)、滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)、待測(cè)電阻(約為250 Ω)及導(dǎo)線(xiàn)若干(要求測(cè)量電流、電壓能從0開(kāi)始調(diào)節(jié)). (1)在虛線(xiàn)框中畫(huà)出測(cè)量R的電路圖. 圖4 (2)圖4中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的6組電流I、電壓U的值，試寫(xiě)出根據(jù)此圖求R值的步驟： . (3)求出的電阻值R＝ .(保留3位有效數(shù)字) (4)待測(cè)電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度與直徑，結(jié)果分別如圖5甲、乙所示.由圖可知其長(zhǎng)度為 ，直徑為 . 圖5 (5)由以上數(shù)據(jù)可求出ρ＝ .(保留3位有效數(shù)字) 答案　(1)見(jiàn)解析圖 (2)見(jiàn)解析 (3)229 Ω(221～237 Ω均正確) (4)0.800 cm　0.190 cm (5)8.1110－2 Ωm 解析　(1)由于R＜，應(yīng)采用電流表外接法，要求測(cè)量電流、電壓從0開(kāi)始調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法.如圖所示. (2)①作U－I圖線(xiàn)，圖線(xiàn)應(yīng)為過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，使直線(xiàn)過(guò)盡可能多的點(diǎn)，不在直線(xiàn)上的點(diǎn)均勻分布在直線(xiàn)兩側(cè)，偏離直線(xiàn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)(左起第2個(gè)點(diǎn))應(yīng)舍棄；②求該直線(xiàn)的斜率k，則R＝k. (3)在圖象中的直線(xiàn)上取兩點(diǎn)，求出R≈229 Ω. (4)題圖甲讀數(shù)l＝8 mm＋00.02 mm＝8.00 mm＝0.800 cm 題圖乙讀數(shù)d＝1 mm＋450.02 mm＝1.90 mm＝0.190 cm (5)由R＝ρ，得ρ＝＝ Ωm≈8.1110－2 Ωm 5.一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線(xiàn)樣品，長(zhǎng)約60 cm，電阻大約6 Ω，截面圖如圖6所示. (1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬管線(xiàn)的外徑，示數(shù)如圖7所示，金屬管線(xiàn)的外徑為 mm. 圖6　　　　　　　 圖7 (2)實(shí)驗(yàn)室有如下器材： A.電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.1 Ω) B.電流表(量程3 A，內(nèi)阻約0.03 Ω) C.電壓表(量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ) D.滑動(dòng)變阻器(1 750 Ω，0.3 A) E.滑動(dòng)變阻器(15 Ω，3 A) F.蓄電池(6 V，內(nèi)阻很小) G.開(kāi)關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線(xiàn)若干 要進(jìn)一步精確測(cè)量金屬管線(xiàn)樣品的阻值，電流表應(yīng)選 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 .(只填代號(hào)字母). (3)將如圖8所示的實(shí)物電路補(bǔ)充完整. 圖8 (4)金屬管線(xiàn)樣品材料的電阻率為ρ，通過(guò)多次測(cè)量得出金屬管線(xiàn)的電阻為R，金屬管線(xiàn)的外徑為d，要想求得金屬管線(xiàn)內(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的截面積S，在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還需要測(cè)量的物理量是 .計(jì)算中空部分截面積的表達(dá)式為S＝ . 答案　(1)1.1250.001　(2)A　E (3)如圖所示 (4)管線(xiàn)長(zhǎng)度L?。? 6.某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下： (1)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖9甲所示，由圖可知其長(zhǎng)度為 mm； 　 圖9 (2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑為 mm； (3)現(xiàn)已知圓柱體的電阻大約是200 Ω，該同學(xué)用伏安法精確測(cè)量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下： 待測(cè)圓柱體電阻R 電流表A1(量程0～4 mA，內(nèi)阻約50 Ω) 電流表A2(量程0～10 mA，內(nèi)阻約30 Ω) 電壓表V1(量程0～3 V，內(nèi)阻約10 kΩ) 電壓表V2(量程0～15 V，內(nèi)阻約25 kΩ) 直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻不計(jì)) 滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0～15 Ω，允許通過(guò)的最大電流2.0 A) 滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0～2 kΩ，允許通過(guò)的最大電流0.5 A) 開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干 為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)谔摼€(xiàn)框中畫(huà)出測(cè)量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào). 答案　(1)50.15　(2)4.700 (3)如圖所示 7.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，需要用刻度尺測(cè)出待測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d，用電流表和電壓表測(cè)出金屬絲的電阻Rx. 圖10 (1)請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ＝ (用上述測(cè)量的字母表示). (2)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度和直徑時(shí)，刻度尺和螺旋測(cè)微器的示數(shù)分別如圖10所示，則金屬絲長(zhǎng)度的測(cè)量值為l＝ cm，金屬絲直徑的測(cè)量值為d＝ mm. (3)用電流表和電壓表測(cè)金屬絲的電阻時(shí)，由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，不論使用電流表內(nèi)接法還是電流表外接法，都會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差.按如圖11所示的電路進(jìn)行測(cè)量，可以消除由于電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差. 圖11 利用該電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要操作過(guò)程是： 第一步：先將R2的滑片調(diào)到最左端，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2擲向1閉合，閉合開(kāi)關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1和R2，使電壓表和電流表的示數(shù)盡量大些(不超過(guò)量程)，讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1. 第二步：保持兩滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2擲向2閉合，讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2. 請(qǐng)寫(xiě)出由以上記錄數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)電阻Rx的表達(dá)式Rx＝ . 答案　(1)　(2)36.50(36.48～36.52均可) 0.797(0.796～0.798均可)　(3)－