题目内容
【题目】漆包线是电机、家用电器、电子仪表电磁绕组的主要和关键原材料,随着中国制造工业的飞速发展,给漆包线带来了更加广阔的应用领域和市场,同时对漆包线的品质提出了更高的要求.某地质监局在对某品牌的漆包线进行质量抽检时,要测定一卷阻值约为20 Ω的金属漆包线的长度(两端绝缘漆层已去除),实验室提供有下列器材:
A.电流表A:量程①0~0.6 A,内阻约为1 Ω;量程②0~3 A,内阻约为0.2 Ω
B.电压表V:量程③0~3 V,内阻约为2 kΩ;量程④0~15 V,内阻约为10 kΩ
C.低压电源E:电动势30 V,内阻r可以忽略
D.滑动变阻器R1:阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A
E.滑动变阻器R2:阻值范围0~500 Ω,额定电流0.5 A
F.开关S及导线若干
(1)使用螺旋测微器测量漆包线直径时如图所示,则漆包线的直径d=_______mm.
(2)为了调节方便,并能较准确地测出该漆包线的电阻,电流表应该选择量程_____ (填量程序号),电压表应该选择____ (填量程序号),滑动变阻器应选择____ (填“R1”或“R2”).请设计合理的实验电路,将电路图完整地画在虚线框中________________.
(3)根据电路图连接电路进行测量,某次实验电压表与电流表的示数如图所示,可以求出这卷漆包线的电阻为___Ω.(结果保留3位有效数字)
(4)已知这种漆包线金属丝的直径为d,材料的电阻率为ρ,忽略漆包线的绝缘层的厚度,则这卷漆包线的长度L=____.(用U、I、d、ρ表示)
【答案】 ① ④ R1 如图所示:
21.3
【解析】(1)螺旋测微器的固定刻度为,可动刻度为,所以漆包线的直径为 ;
(2)题目中给出的电源电动势为,为了安全起见,所以电压表应选择量程④;为了便于控制,滑动变阻器应采用分压式接法,故滑动变阻器选总电阻较小的;通过金属漆包线的最大电流不超过,所以电流表应选择量程①;由于,所以,故电流表选择外接法,实验电路如下图所示:
(3)电压表量程为,故最小分度为,故读数为;电流表量程为,最小分度为,则指针示数为:
所以卷漆包线的电阻为;
(4)因由欧姆定律和电阻定律可知:
解得漆包线的长度: 。