Question

【題目】某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)由均勻新材料制成的中空?qǐng)A柱體電阻的中空面積S0，步驟如下：

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度 l 如圖甲所示，可知其長(zhǎng)度為_____mm。

（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑 d 如圖乙所示，可知其直徑為_____mm。

（3）選用多用電表的電阻“×1”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖丙所示，則該圓柱體的阻值約為_____Ω。

（4）為更精確地測(cè)量其電阻，可供選擇的器材如下：

A．電流表(0～200 mA,1.0 Ω)

B．電流表(0～0.6A,0.1 Ω)

C．電壓表(0～3 V,6 kΩ)

D．電壓表(0～15 V,6 kΩ)

E．滑動(dòng)變阻器(0～10 kΩ，2 A)

F．滑動(dòng)變阻器(0～20 Ω，0.5 A)

G．蓄電池(6 V,0.05 Ω)

H．開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干

為了使測(cè)量盡量準(zhǔn)確，測(cè)量時(shí)電表讀數(shù)不得小于其量程的，電壓表應(yīng)選_____，電流表應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 _____(填器材代號(hào))．

（5）在方框中畫出你所設(shè)計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)電路圖_____________

（6）實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的物理量有電壓表讀數(shù) U，電流表讀數(shù) I，電阻長(zhǎng)度 l，直徑 d，則計(jì)算 金屬管線內(nèi)部空間截面積 S0 的表達(dá)式為 S0＝___________（設(shè)電阻率為）。

Answer 1

【答案】 22 C A F 如圖所示：

【解析】

（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)=固定刻度讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)；

固定刻度讀數(shù)：

游標(biāo)尺讀數(shù)：；

故游標(biāo)卡尺讀數(shù)為；

（2）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)=固定刻度讀數(shù)+半刻度讀數(shù)+可動(dòng)刻度讀數(shù)數(shù)；

固定刻度讀數(shù)：；

半刻度讀數(shù)：；

可動(dòng)刻度讀數(shù)：；

故螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為；

（3）該圓柱體的阻值約為；

（4）電源電動(dòng)勢(shì)為，為了使測(cè)量盡量準(zhǔn)確，測(cè)量時(shí)電表讀數(shù)不得小于其量程的，使用電壓表D量程太大，故電壓表選擇C；
待測(cè)電阻兩端的電壓不能超過(guò)，最大電流不超過(guò)，所以電流表選A；
由于電壓表的量程不足，變阻器采用分壓式接法，為保證電路安全方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F；

（5）由于電流表內(nèi)阻與待測(cè)電阻的阻值相差不多，故采用安培表外接法，如圖所示：

（6）根據(jù)歐姆定律可以得到：，根據(jù)電阻定律可知：

聯(lián)立可以得到電阻的橫截面積為：

則金屬管線內(nèi)部空間截面積為。