题目内容
【题目】有一根细长而均匀的金属管线样品,长约为60 cm,电阻大约为6 Ω,横截面如图甲所示。
(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径,示数如图乙所示,金属管线的外径为__________mm;
(2)现有如下器材:
A.电流表(量程0.6 A,内阻约0.1 Ω)
B.电流表(量程3 A,内阻约0.03 Ω)
C.电压表(量程3 V,内阻约3 kΩ)
D.滑动变阻器(1750 Ω,0.3 A)
E.滑动变阻器(15 Ω,3 A)
F.蓄电池(6 V,内阻很小)
G.开关一个,带夹子的导线若干
要进一步精确测量金属管线样品的阻值,电流表应选___,滑动变阻器应选___;(只填代号字母)
(3)该实验测量电阻的电路图应选图________(填甲或者乙).
(4)已知金属管线样品材料的电阻率为ρ,通过多次测量得出金属管线的电阻为R,金属管线的外径为d,要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S,在前面实验的基础上,还需要测量的物理量是___(所测物理量用字母表示并用文字说明)。计算中空部分横截面积的表达式为S=___________。
【答案】1.125±0.001 A E 甲 测量得出金属管线的有效长度L
【解析】
(1)[1]根据螺旋测微器的读数方法可知读数为:
1mm+12.5×0.01mm=1.125mm
(2)[2][3]电路中的电流大约为:
所以电流表选择A.待测电阻较小,若选用大电阻滑动变阻器,测量误差较大,所以滑动变阻器选择E.
(3)[4]因滑动变阻器总阻值大于样品阻值,且实验中不需要从0开始调节,故滑动变阻器采用限流式接法,故选甲.
(4)[5][6]据题意,据电阻定律有:
还需要测量金属管的长度L,金属的横截面积为:
中空部分横截面积为:

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