题目内容

某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度．可选用的器材如下：
A．待测螺线管L：绕制螺线管的金属丝电阻率为ρ，阻值约几十欧；
B．电流表A1：量程为10mA，内阻r1=40Ω；
C．电流表A2：量程为500μA，内阻r2=750Ω；
D．电压表V：量程为10V，内阻为10kΩ；
E．保护电阻R1：阻值为100Ω；
F．滑动变阻器R2：总阻值约为10Ω；
G．电源E，电动势约为1.5V，内阻忽略不计；
H．开关一个及导线若干．
（1）实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图1所示，其示数D=
0.700
0.700
mm．
（2）用多用电表粗测线圈的电阻，选择倍率“×1”和“×10”，经正确步骤操作，多用电表表盘示数如图2，则金属丝的电阻约为
48
48
Ω．
（3）为了尽可能准确的测量RL，要求电表的指针偏转至少要达到满刻度的
1
3
，请你设计一种适合的电路，将你设计的电路画在下面的虚线框中（如图3），并标明所用器材的代号．
（4）由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度L，则L=
πd
2
 
(I
 
1
r
 
1
+I
 
2
r
 
2
)
4
ρI
 
2
或
πd
2
 
I
 
2
r
 
2
4ρ
(I
 
1
-I
 
2
)
πd
2
 
(I
 
1
r
 
1
+I
 
2
r
 
2
)
4
ρI
 
2
或
πd
2
 
I
 
2
r
 
2
4ρ
(I
 
1
-I
 
2
)
．
分析：本题的关键是因电源电动势小于电压表量程的
1
3
，所以不能使用电压表，只能使用两个电流表，然后根据两电流表满偏电流与满偏电压间的关系，画出几种可能的电路图，即可求解．
解答：解：（1）螺旋测微器的读数为d=0.5mm+20.0×0.01mm=0.700mm  
（2）由于欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准，所以应按×1倍率读数，读数为R=1×48Ω=48Ω．
（3）由于电源电动势为1.5V，小于电压表量程
1
3
，所以不能使用电压表V来测量电压，由于两电流表的满偏电压分别为
U
 
1
=
I
 
1
r
 
1
=0.4V，
U
 
2
=
I
 
2
r
 
2
=0.375V，可将待测电阻与电流表
A
 
2
串联然后再与
A
 
1
并联，如电路一图所示；（或因电流表
A
 
2
的满偏电流小于
A
 
1
 
 
的满偏电流，可将待测电阻与电流表
A
 
2
并联再与
A
 
1
串联，如电路图二所示）；又由于滑动变阻器的最大电阻远小于待测电阻，所以变阻器应用分压式接法．（两种电路图选任意一种即可）

（4）若是电路一：由
I
 
2
(R
+r
 
2
)
=I
 
1
r
 
1
，又R=
ρL
1
4
π
d
2
 
，联立解得：L=
πd
2
 
(I
 
1
r
 
1
-I
 
2
r
 
2
)
4
ρI
 
2

若用电路二：由
I
 
1
=
I
 
2
+
I
 
2
r
 
2
R
，又R=
ρL
1
4
π
d
2
 
，联立解得：L=
πd
2
 
I
 
2
r
 
2
4ρ
(I
 
1
-I
 
2
)

故答案为（1）0.700
        （2）48 
        （3）如图
        （4）
πd
2
 
(I
 
1
r
 
1
-I
 
2
r
 
2
)
4
ρI
 
2
或
πd
2
 
I
 
2
r
 
2
4ρ
(I
 
1
-I
 
2
)
点评：测量电阻的方法除了伏安法外，还有“安安法”（即两个电流表组合）、“伏伏法”（两个电压表组合）等．
练习册系列答案
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安福中学高一某物理学习小组在检测某款电动车性能的实验中，让电动车由静止开始沿平直公路行驶，利用仪器测得不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，绘出的F-
1v
图象如图所示（图中AB、BD均为直线，C点为实线与虚线的分界点）．假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则由图象可知：
（1）电动车所受的阻力为
400
400
N；
（2）电动车在AB段运动情况是
A
A
；
A．匀加速运动       B．变加速运动      C．匀速运动          D．不能确定
（3）BC段的斜率表示电动车的额定功率，大小为
6000
6000
W；
（4）电动车的最大速度为
15
15
m/s．

安福中学高一某物理学习小组在检测某款电动车性能的实验中，让电动车由静止开始沿平直公路行驶，利用仪器测得不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，绘出的图象如图所示（图中AB、BD均为直线，C点为实线与虚线的分界点）.假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则由图象可知：

（1）电动车所受的阻力为           N；

（2）电动车在AB段运动情况是           ；

A. 匀加速运动       B. 变加速运动      C. 匀速运动          D. 不能确定

（3）BC段的斜率表示电动车的额定功率，大小为          W；

（4）电动车的最大速度为            m/s。

 
安福中学高一某物理学习小组在检测某款电动车性能的实验中，让电动车由静止开始沿平直公路行驶，利用仪器测得不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，绘出的图象如图所示（图中AB、BD均为直线，C点为实线与虚线的分界点）．假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则由图象可知：
（1）电动车所受的阻力为    N；
（2）电动车在AB段运动情况是    ；
A．匀加速运动       B．变加速运动      C．匀速运动          D．不能确定
（3）BC段的斜率表示电动车的额定功率，大小为    W；
（4）电动车的最大速度为    m/s．

安福中学高一某物理学习小组在检测某款电动车性能的实验中，让电动车由静止开始沿平直公路行驶，利用仪器测得不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，绘出的图象如图所示（图中AB、BD均为直线，C点为实线与虚线的分界点）.假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则由图象可知：

（1）电动车所受的阻力为          N；

（2）电动车在AB段运动情况是           ；

A. 匀加速运动       B. 变加速运动      C. 匀速运动         D. 不能确定

（3）BC段的斜率表示电动车的额定功率，大小为          W；

（4）电动车的最大速度为            m/s。

 

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（1）电动车所受的阻力为          N；
（2）电动车在AB段运动情况是          ；
A. 匀加速运动       B. 变加速运动      C. 匀速运动          D. 不能确定
（3）BC段的斜率表示电动车的额定功率，大小为         W；
（4）电动车的最大速度为           m/s。

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