Question

5．实验室新进了一批低电阻的金属丝（如实物图中电阻），已知金属丝的电阻率ρ=1.7×10^-8Ω•m．课外活动小组的同学设计了一个实验来测算使用的金属丝长度．他们选择了电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等．在实验中，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，
（1）应从如图1所示的A、B、C、D四个电路中选择D电路来测量金属丝电阻；

（2）请把图2的实物按照原理图连接起来，要求导线不能交叉．
（3）他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图3所示，金属丝的直径为0.260mm；
（4）测出电压表示数为2.0V时，电流表示数为0.5A，根据金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为13m．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 通过实验来测算螺线管使用的金属丝长度，由电阻定律已知电阻率、电阻及横截面积，则可求出金属丝的长度．同时运用伏安法电流表外接法，变阻器分压式来测量金属丝的电阻，从而即可求解．

解答 解：（1）由于该电阻阻值较小，在伏安法测电阻时应用电流表外接法；实验中要求有较大的电压调节范围，所以滑动变阻器应用分压接法，故D正确．
（2）根据电路图，注意电源的正负极，电表的正负极，从而进行实物图连接，如下所示：
；
（3）螺旋测微器读数d=0 mm+26.0×0.01 mm=0.260 mm．
（4）由电阻定律R=ρ$\frac{L}{S}$得，L=$\frac{RS}{ρ}$=$\frac{πR{d}^{2}}{4ρ}$=$\frac{3.14×4×（0.26×1{0}^{-3}）^{2}}{4×1.7×1{0}^{-8}}$≈13 m．
故答案为：（1）D；（2）如上图所示；（3）0.260；（4）13．

点评 本题关键明确实验原理和实验的误差来源，会用电阻定律列式计算，注意实物图连接时正负极性，及掌握螺旋测微器的读数．