现有一根长约为20 cm粗细均匀的柱状金属丝.其横截面为边长约1 mm的正方形.金属丝的电阻率为5×10-5 Ω·m.一位同学用伏安法测量该金属丝的电阻.测量时使用电动势为4.5 V的电源.另有如下器材供选择: A．量程为0-0.6 A.内阻约为1 Ω的电流表 B．量程为0-1 A.内阻约为10 Ω的电流表 C．量程为0-6 V.内阻约为4 kΩ� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

现有一根长约为20 cm粗细均匀的柱状金属丝，其横截面为边长约1 mm的正方形，金属丝的电阻率为5×10^-5 Ω·m。一位同学用伏安法测量该金属丝的电阻，测量时使用电动势为4.5 V的电源，另有如下器材供选择：
A．量程为0～0.6 A，内阻约为1 Ω的电流表
B．量程为0～1 A，内阻约为10 Ω的电流表
C．量程为0～6 V，内阻约为4 kΩ的电压表
D．量程为0～10 V，内阻约为50 kΩ的电压表
E．阻值为0～10 Ω，额定电流为1A的滑动变阻器
F．阻值为0～1 kΩ，额定电流为0.1 A的滑动变阻器
(1)以上器材应选用____（填写器材前的字母）。
(2)为了减小误差，应采用电流表的___（填“内接法”或“外接法”）。
(3)将下图所示器材连接成实验电路。

(1)ACE
(2)外接法
(3)

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1000

，由于这一拉力很大，杆又较长，直接测量有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得的数据如下：

长度L/m		250	500	750	1000
1	0.05	0.04	0.08	0.12	0.16
2	0.05	0.08	0.16	0.24	0.32
3	0.05	0.12	0.24	0.36	0.48
1	0.10	0.02	0.04	0.06	0.08
1	0.20	0.01	0.02	0.03	0.04

（1）根据测试结果，推导出线材伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S与拉力F的函数关系为

x=k?

．
（2）在寻找上述关系中，你运用哪种科学研究方法？

控制变量法

．
（3）通过对样品的测试，求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约

10000N

．

用金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到拉力后会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律，这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm²，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的

1000

，由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，因此选用同种材料制成的样品进行测试，通过测试取得数据如下：

长度/m		250	500	750	1000
1	0.05	0.04	0.08	0.12	0.16
2	0.05	0.08	0.16	0.24	0.32
3	0.05	0.12	0.24	0.36	0.48
1	0.10	0.02	0.04	0.06	0.08
1	0.20	0.01	0.02	0.03	0.04

（1）根据测试结果，推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为

．
（2）在寻找上述关系的过程中，你运用了下列科学研究方法中的哪一种

？
A．理想实验法 B．提出假说法 C．控制变量法
（3）通过对样品的测试，求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约为

．

一根重约1～2N、长约30-40cm、电阻约为100Ω的细长而均匀金属管的横截面如图所示．已知此金属管材料的电阻率为ρ，密度为ρ₀，因管内中空部分截面形状不规则，无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S₀．现有如下器材可供选择：
A．毫米刻度尺
B．螺旋测微器
C．电流表A₁（量程60mA，内阻约20Ω）
D．电流表A₂（量程3A，内阻约为0．lΩ）
E．电压表V（量程3V，内阻约6kΩ）
F．滑动变阻器R_l（2000Ω，0.3A）
G．滑动变阻器R₂（10Ω，3A）
H．蓄电池E（6V，O． 5A）
I．开关S一个，带夹子的导线若干．
①除待测金属管外，还应选用的器材有

（只填器材前的代号字母）；
②在方框中画出你所设计的实验方案的电路原理图．
③实验中要测量的物理量有

（用字母表示，并用文字加以说明每个字母的物理意义）．
④计算金属管内部中空部分截面积S₀，表达式为S₀=

（用③中列举的字母表示）

(8分)英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm²，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000，由于这一拉力很大，杆又较长，直接测量有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得的数据如下：

长度L/m

伸

面

S/cm₂

截

横

量x/cm

长

拉力

F/N

250

500

750

1000

0.05

0.04

0.08

0.12

0.16

0.05

0.08

0.16

0.24

0.32

0.05

0.12

0.24

0.36

0.48

0.10

0.02

0.04

0.06

0.08

0.20

0.01

0.02

0.03

0.04

(1)根据测试结果，推导出线材伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S与拉力F的函数关系为________．

(2)在寻找上述关系中，你运用哪种科学研究方法？________.

(3)通过对样品的测试，求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约________．

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