利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20 Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱,把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0 V,内阻约1 Ω);
电压表V1(量程0~15 V,内阻约50000 Ω);
电压表V2(量程0~3V,内阻约20000 Ω);
电阻箱R(0~999.9 Ω);
开关、导线若干。
实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径; |
B.将选用的实验器材,按照图甲连接实验电路; |
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大; |
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电压表达到某一合适的值,然后断开开关。记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L; |
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电压表再次达到刚才的值。重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
F.断开开关,整理好器材。
(1)某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如图乙所示,则d=________mm;
(2)实验中电压表应选择______(填“V1”或“V2”);
(3)用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R–L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式ρ=________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。
(4)如果另一组同学做本实验时,选用器材完全相同,但调整电压表的值不同,得出的金属丝的电阻率是否相同_______(填“相同”或“不同”)。