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2010年诺贝尔物理学奖授予两位俄裔科学家,以表彰他们在石墨烯材料开发领域的“突破性研究”.石墨烯可来源于铅笔芯,某校A、B两个兴趣小组想探究铅笔芯的电阻率,取长度为20.00cm,横
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问题描述:

2010年诺贝尔物理学奖授予两位俄裔科学家,以表彰他们在石墨烯材料开发领域的“突破性研究”.石墨烯可来源于铅笔芯,某校A、B两个兴趣小组想探究铅笔芯的电阻率,取长度为20.00cm,横截面积为5.0×10-6m2的铅笔芯分别进行如下实验:

(1)A组方案:实验电路如图甲所示(整根铅笔芯连在电路中).主要步骤如下,请完成相关推算:

a.实验中测出多组U、I数据;

b.将测量数据描在图乙所示的坐标纸上.

请在图乙中完成该铅笔芯的U-I图线,并求出其电阻值Rx=___Ω,算出其电阻率ρ=___Ω•m.

(2)B组方案:实验电路如图丙所示.主要步骤如下,请完成相关推算:

a.闭合开关S1,将单刀双掷开关S2扳到“1”位置,调节变阻器R′,使电压表为某一适当的读数,测量并记下金属滑环到铅笔芯左端O点的距离L1;

b.保持R′不变,将开关S2扳到“2”位置,调节电阻箱R,使电压表的读数与开关S2位于“1”位置时相同,记下此时电阻箱的阻值R1,则长度为L1的铅笔芯的阻值为___;

c.移动金属滑环,重复a、b步骤.记下多组R、L数据,画出的R-L图线如图丁所示,求出该铅笔芯的电阻率ρ=___Ω•m;

(3)从电压表内阻对实验结果的影响考虑,较合理的方案是___(选填“A”或“B”)组.

卢晓军回答:
  (1)如图,用一条过坐标原点的直线将各个点连接起来,直线的斜率表示电阻根据欧姆定律,电阻为R=UI=3.00.6Ω=5Ω.根据电阻定律:R=ρLS变形后得:ρ=RSL=5×5.0×10-60.2=1.25×10-4Ω•m②b.保持R′不变,将开关...
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