Question

【题目】某物理兴趣小组在家中进行探究实验，他们找到了一个阻值未知的金属丝绕成的线圈(金属丝外表面涂有绝缘层)，金属丝电阻率ρ＝1.57×10－8Ω·m.该兴趣小组试图测量该金属丝的直径，但家中没有游标卡尺或螺旋测微器，只有多用电表、米尺、剪刀、铅笔等生活工具．他们想到了如下方法：

第一种方法：

(1)如图所示，取一段金属丝紧密的缠绕在铅笔上，共计32匝，用米尺测量其间距为__________ cm，则金属丝的直径为________ mm(第二个空保留两位有效数字)．

第二种方法：

(2)剪一段长为12.5 m的金属丝，用多用电表测量其阻值为1.0 Ω，计算可得金属丝的直径为__________ mm(保留两位有效数字)．

(3)第二种方法中，用多用电表测量阻值时误差较大，于是他们将这段长为12.5 m的金属丝带回实验室，设计了如图所示的电路测量其准确阻值．

主要实验器材如下：

A．灵敏电流计(内阻为0.3 Ω)

B．滑动变阻器(阻值约几欧)

C．滑动变阻器(阻值约几千欧)

D．R2代表12.5 m的金属丝

E．干电池一节

F．开关

简要实验步骤如下：

①闭合S1，调节滑动变阻器R1，使灵敏电流计满偏；

②闭合S2，发现灵敏电流计指针偏角为满偏时的四分之三．滑动变阻器应选________，R2的阻值为__________，R2的测量结果比实际值__________(偏大、偏小、相等)．

Answer 1

【答案】 1.70 0.53 0.50 C 0.90 偏大

【解析】(1)用米尺测量其间距为1.70 cm，则金属丝的直径为；

(2)根据，解得：

(3)①闭合S1，调节滑动变阻器R1，使灵敏电流计满偏，则，因灵敏电流计量程只有几毫安，故滑动变阻器选择C；

②闭合S2，发现灵敏电流计指针偏角为满偏时的四分之三，则，即；因闭合S2后，电路中的电阻减小，总电流变大，则当灵敏电流计指针偏角为满偏时的四分之三时，通过R2的电流大于四分之一Ig，实际电阻小于0.9 Ω，即测量值偏大。