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某同学做“测定金属的电阻率”的实验.(1)需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝中的电流和它两端的电压分别为I和U;
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问题描述:

某同学做“测定金属的电阻率”的实验.

(1)需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝中的电流和它两端的电压分别为I和U;请写出测金属丝电阻率 的表达式:ρ=___(用上述测量的字母表示).

(2)若实验中测量金属丝的直径时,螺旋测微器的示数如图1所示,则金属丝直径的测量值为d=___mm.

(3)用电流表和电压表测金属丝的电阻时,由于电流表、电压表内阻的影响,不论使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产生系统误差.按如图2所示的电路进行测量,可以消除由于电表内阻造成的系统误差.利用该电路进行实验的主要操作过程是:

第一步:先将R2的滑动头调到最左端,单刀双掷开关S2向1闭合,闭合开关S1,调节变阻器R1和R2,使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程),读出此时电压表和电流表的示数U1、I1;

第二步:保持两滑动变阻器的滑动头位置不变,将单刀双掷开关S2向2闭合,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2; 请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式Rx=___.

李宇飞回答:
  (1)由电阻定律得:R=ρlS及欧姆定律R=UI,S=14πd2可得,ρ=πd2U4Il;(2)由于刻度尺的最小分度是0.1cm,所以应估读到0.01cm,则金属丝长度的测量值为l=36.48cm;金属丝的直径为d=0.5mm+29.6×0.01mm=0.796mm....
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