题目内容

【题目】有一根细长且均匀的空心金属管线,长约30cm,电阻约为,已知这种金属的电阻率为ρ,现在要尽可能精确测定它的内径d

①用螺旋测微器测量金属管线外径D时刻度的位置如图(a)所示,从图中读出外径为______mm,应用_______(选填厘米刻度尺毫米刻度尺)测金属管线的长度L

②测量金属管线的电阻R,为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:

A.电压表0-3V,内阻约10kΩ B.电压表0-15V,内阻约50kΩ

C.电流表0-0.6A,内阻约0.05Ω D.电流表0-3A,内阻约0.01Ω

E.滑动变阻器,0-10Ω F.滑动变阻器,0-100Ω

要求较准确地测出其阻值,电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______;(填序号)

③实验中他的实物接线如图(b)所示,请指出接线中的两处明显错误。

错误1_____________________________________________________________________

错误2_____________________________________________________________________

④用已知的物理常数和应直接测量的物理量(均用符号表示),推导出计算金属管线内径的表达式d=______

⑤在实验中,下列说法正确的是__________

A.为使电流表读数明显,应使电流尽可能大些

B.为操作方便,中间过程可保持开关S一直处于闭合状态

C.千分尺的精确度是千分之一毫米

D.用千分尺测量直径时必须估读一位

【答案】 4.700 毫米刻度尺 A C E 错误1:导线连接在滑动变阻器的滑片上 错误2:采用了电流表内接法 D

【解析】①:螺旋测微器的读数为:D=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm

测量30cm金属管长度时应用毫米刻度尺来测量;

②:由于两节电池的电动势为3V,所以电压表应选A;由于通过金属管的最大电流为,所以电流表应选C

根据闭合电路欧姆定律可知,电路中需要的最大电阻为:,所以变阻器应选E

③:由于待测金属管阻值远小于电压表内阻,所以电流表应用外接法,连线图中的两个错误分别是:错误1:导线连接在滑动变阻器的滑片上;

错误2:采用了电流表内接法;

④:设金属管内径为d,根据电阻定律应有:,又,联立可得:

A:考虑金属的电阻率随温度的升高而增大可知,通过待测金属管的电流不能太大,故A错误;

B:为减小温度的影响,中间过程应断开开关,故B错误;

C:千分尺的精确度是0.01mm,即应精确到1100毫米,故C错误;

D:千分尺读数时必须估读一位即估读到0.001mm,故D正确.

故选D

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