为测量一段金属丝的电阻率，某探究小组进行了以下实验探究

1. 为测量一段金属丝的电阻率，某探究小组进行了以下实验探究

(1) 用螺旋测微器测量金属丝的直径D，示数如图所示，其读数为mm。再用游标卡尺测得其长度L。

(2) 为测金属丝 $\text{[math]}$ 的阻值，某同学在实验中先使用欧姆表粗略测其电阻约为200Ω，再精确测量其电阻。实验室可选用的器材如下：

A．电流表 $\text{[math]}$ （量程 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）

B．电流表 $\text{[math]}$ （量程 $\text{[math]}$ ， r₂约50Ω）

C．滑动变阻器 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ）

D．滑动变阻器 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ）

E．定值电阻 $\text{[math]}$

F．定值电阻 $\text{[math]}$

G．稳压电源20V，内阻不计

H．开关S一个，导线若干

为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻，要求实验操作方便且读数最大值可达到满刻度的三分之二以上，请回答以下问题：

①滑动变阻器应选择，（填器材前的字母标号）。

②设计一个满足要求的实验电路图，画在线框内（注意标注所选用的器材代号，金属丝用 $\text{[math]}$ 表示）；

③若测得金属丝的电阻为 $\text{[math]}$ ，则其电阻率的表达式为 $\text{[math]}$ （用D、L、 $\text{[math]}$ 表示）。

【考点】

刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用; 导体电阻率的测量;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某同学为研究某种金属导线的电阻率，用图电路进行实验，金属导线的长度可以通过导线上的滑动头调节，滑动头有一定的电阻，但阻值未知。

(1) 请以笔代线，将未连接的导线在图中补齐

(2) 实验室准备了R₁（5Ω、3A）和R₂（50Ω、1.5A）两种滑动变阻器，用R₁、R₂分别实验，以电压表的读数U为纵轴，以 $\text{[math]}$ 为横轴（x为图甲中AP长度，L为AB长度），得到 $\text{[math]}$ 图像如图，其中选用R₁时对应的图线应为（选填“m”或“n”）；

(3) 在用螺旋测微器测量金属导线的直径如图所示，则该导线的直径为mm；

(4) 在多次调节滑动头改变金属导线的长度l，并测量出不同长度时的电阻值R_x ，作R_x-l图（图戊），根据图像可求出该金属导线的电阻率为 $\text{[math]}$ （计算结果保留两位有效数字）。

实验探究题困难

2. 某小组要测量生理盐水溶液的电阻率，将溶液装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，现用10分度游标卡尺测量圆筒内径。

(1) 小组同学某次用游标卡尺测量完成时，不小心使部分刻度被污迹遮住了，如图甲所示，则该次测量的读数为cm。

(2) 小组同学根据设计、连接出如图乙所示的实验电路，图中 $\text{[math]}$ 为开关， $\text{[math]}$ 为单刀双掷开关， $\text{[math]}$ 为待测生理盐水溶液液柱，请在图丙的虚线框中补全该实验的电路图。实验时，闭合 $\text{[math]}$ 之前应将滑动变阻器的滑片P置于（填“C”或“D”）端。闭合 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 置于位置1，改变滑动变阻器滑动触头P的位置，读出较为合适的电压表、电流表示数 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，接着将 $\text{[math]}$ 置于位置2，得到两表的数据为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则应当用（填“ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ”）这组数据来进行计算，得到的电阻值更准确。

(3) 圆柱形容器装水的长度为20cm，用以上数据算得生理盐水的电阻率为 $\text{[math]}$ （保留一位有效数字），若盐水的浓度增大，则溶液的电阻率会（填“增大”或“减小”）。

实验探究题普通

3. 为了测量电阻丝的电阻率 $\text{[math]}$ ，某同学设计了如图甲所示的电路，电路中的ab是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝，保护电阻 $\text{[math]}$ ，电源电动势 $\text{[math]}$ ，电流表的内阻可忽略不计，滑片P与电阻丝始终接触良好。

(1) 实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数 $\text{[math]}$ mm。

(2) 实验时闭合开关S，调节滑片P的位置，分别测量出每次实验中a、P间的长度x及对应的电流I，实验获得多组数据后，以 $\text{[math]}$ 为纵轴、x为横轴，描点作出的图像如图丙所示，则该图像的斜率的表达式 $\text{[math]}$ （用题中的字母表示），电阻丝的电阻率 $\text{[math]}$ （结果保留两位有效数字） $\text{[math]}$ ，若丙图中纵轴上的截距为b，则电源的内阻 $\text{[math]}$ （用b、E和 $\text{[math]}$ 表示）。

实验探究题普通