Question

【題目】有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品，長(zhǎng)約為60 cm，電阻大約為6 Ω，橫截面如圖甲所示。

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬管線的外徑，示數(shù)如圖乙所示，金屬管線的外徑為__________mm；

（2）現(xiàn)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（1750 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)線若干

要進(jìn)一步精確測(cè)量金屬管線樣品的阻值，電流表應(yīng)選___，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選___；（只填代號(hào)字母）

（3）該實(shí)驗(yàn)測(cè)量電阻的電路圖應(yīng)選圖________(填甲或者乙)．

（4）已知金屬管線樣品材料的電阻率為ρ，通過(guò)多次測(cè)量得出金屬管線的電阻為R，金屬管線的外徑為d，要想求得金屬管線內(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的橫截面積S，在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還需要測(cè)量的物理量是___（所測(cè)物理量用字母表示并用文字說(shuō)明）。計(jì)算中空部分橫截面積的表達(dá)式為S=___________。

Answer 1

【答案】1.125±0.001 A E 甲 測(cè)量得出金屬管線的有效長(zhǎng)度L

【解析】

(1)[1]根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法可知讀數(shù)為：

1mm+12.5×0.01mm=1.125mm

(2)[2][3]電路中的電流大約為：

所以電流表選擇A．待測(cè)電阻較小，若選用大電阻滑動(dòng)變阻器，測(cè)量誤差較大，所以滑動(dòng)變阻器選擇E.

(3)[4]因滑動(dòng)變阻器總阻值大于樣品阻值，且實(shí)驗(yàn)中不需要從0開(kāi)始調(diào)節(jié)，故滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，故選甲.

(4)[5][6]據(jù)題意，據(jù)電阻定律有：

還需要測(cè)量金屬管的長(zhǎng)度L，金屬的橫截面積為：

中空部分橫截面積為：