题目内容
6．
某同学要测量一较粗金属丝的电阻率，他用螺旋测微器测量其直径如图甲所示，由图可知其直径为4.200mm，为精确测量金属丝的电阻，实验老师提供了以下实验器材：A．金属丝Rx（约300Ω）
B．电池组（6V，0.05Ω）
C．电流表A1（30mA，内阻约10Ω）
D．电流表A2（3A，内阻约0.1Ω）
E．电压表V（6V，内阻RV=3kΩ）
F．滑动变阻器R1（2kΩ，0.8A）
G．滑动变阻器R2（50Ω，2A）
H．开关一个，导线若干
（1）该同学根据所给器材的特点，进行了实验电路的设计，实验要求通过金属丝的电流从零开始增加，则电流表应选择C，滑动变阻器应选择G．（填器材前的字母标号）
（2）如图乙所示，该同学只连接了部分导线，请你帮助他完成实验电路的连接．
（3）该同学在实验中测量得到电压表的读数U、电流表的读数I、电阻丝的长度L和直径D，则用测量和已知量表示Rx=$\frac{U}{I}$，金属丝电阻率的表达式为ρ=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$．
分析 螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；
（1）根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作，在保证安全的前提下要选择最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后连接实物电路图．
（3）应用欧姆定律与电阻定律求出电阻与电阻率的表达式．
解答 解：由图甲所示可知，螺旋测微器示数为：4.0mm+20.0×0.01mm=4.200mm；
（1）通过电阻电阻的最大电流约为：I=$\frac{U}{{R}_{X}+r}$=$\frac{6}{300+0.05}$≈0.020A=20mA，电流表应选择C；
通过金属丝的电流从零开始增加，滑动变阻器应采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择最大阻值较小的G．
（2）通过金属丝的电流从零开始增加，滑动变阻器应采用分压接法；待测金属丝电阻约为：300Ω，电流表内阻约为：10Ω，电压表内阻为3kΩ，由于电压表内阻已知，可以求出通过电压表的电流，电流表可以采用外接法，电路图如图所示：
（3）由欧姆定律可知，电阻丝的阻值：Rx=$\frac{U}{I}$，由电阻定律可知：Rx=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\frac{D}{2}）^{2}}$，则电阻率：ρ=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$；
故答案为：（1）4.200；（1）C；G；（2）电路图如图所示；（3）$\frac{U}{I}$；$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$．
点评 本题考查了实验器材的选择、连接实物电路图、求电阻与电阻率问题，要掌握实验器材的选择原则；根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是连接实物电路图的前提与关键；应用欧姆定律与电阻定律可以解题．
练习册系列答案
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18．如图甲所示，是由两块粗糙程度不同的木板A、B平滑连接在一起，其中A板倾角可调，现让一滑块从高h处由静止滑下，在水平板上滑行x后停止运动，改变h大小但保持距离d不变的情况下描绘出的x-h图象如图乙所示，则（ ）
| A． | 滑块与木板A间的动摩擦因数为$\frac{a}{b}$ | B． | 滑块与木板A间的动摩擦因数为$\frac{a}{d}$ | ||
| C． | 滑块与木板B间的动摩擦因数为$\frac{a}{b}$ | D． | 滑块与木板B间的动摩擦因数为$\frac{a}{d}$ |
物体做直线运动的v-t图象如图所示，在0～1s内加速度大小为4m/s2，方向与速度方向相同，在1～3s内，加速度大小为2m/s2，方向与速度方向相反，3～4s内加速度大小为2m/s2，方向速度方向相同．（方向填与对应时间段内速度相同或相反）
18．
如图所示，小球从光滑斜槽的顶端由静止开始下滑，进入与之相切的竖直光滑圆形轨道，圆形轨道的半径为r，如果斜槽高h=2r，则（ ）
如图所示，小球从光滑斜槽的顶端由静止开始下滑，进入与之相切的竖直光滑圆形轨道，圆形轨道的半径为r，如果斜槽高h=2r，则（ ）| A． | 小球运动到N点时将会竖直下落 | |
| B． | 小球运动戩M和N之间的某点时将会竖直下落 | |
| C． | 小球恰能通过M点绕圆形轨道不停地运动 | |
| D． | 以上说法都不对 |
15．
如图所示，质量为m的物体用细绳子牵引着在光滑的水平面上作匀速圆周运动，O为一光滑的孔，当拉力为F时，转动半径为R；当拉力增大到6F时，物体仍作匀速圆周运动，此时转动半径为$\frac{R}{4}$．在此过程中，拉力对物体做的功为（ ）
如图所示，质量为m的物体用细绳子牵引着在光滑的水平面上作匀速圆周运动，O为一光滑的孔，当拉力为F时，转动半径为R；当拉力增大到6F时，物体仍作匀速圆周运动，此时转动半径为$\frac{R}{4}$．在此过程中，拉力对物体做的功为（ ）| A． | $\frac{FR}{4}$ | B． | $\frac{3FR}{4}$ | C． | $\frac{3FR}{2}$ | D． | $\frac{9FR}{2}$ |