Question

14．測(cè)量一螺線管兩接線柱之間金屬絲的長(zhǎng)度．
器材：A、待測(cè)螺線管L（符號(hào)）：繞制螺線管金屬絲的電阻率ρ=5.0×10^-7Ω•m，電阻R_L約為100Ω
B、螺旋測(cè)微器                           C、電流表G：量程100μA，內(nèi)阻R_G=500Ω
D、電壓表V：量程6V，內(nèi)阻R_V=4kΩ           E、定值電阻R₀：R₀=50Ω
F、滑動(dòng)變阻器R'：全電阻約1kΩ             G、電源E：電動(dòng)勢(shì)9V，內(nèi)阻忽略不計(jì)
H、電鍵S一個(gè)，導(dǎo)線若干

①實(shí)驗(yàn)中用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑如圖甲所示，其示數(shù)為d=0.385mm
②按圖乙所示電路測(cè)量金屬絲的電阻，請(qǐng)?jiān)趫D丙的實(shí)物圖上連線．                     
③若測(cè)得的金屬絲直徑用d表示，電流表G的讀數(shù)用I表示，電壓表V的讀數(shù)用U表示，則由已知量和測(cè)得量的符號(hào)表示金屬絲的長(zhǎng)度l=$\frac{{π{d^2}}}{4ρ}[{\frac{U}{{I{R_V}}}-（{R_0}+{R_G}）}]$．

Answer 1

分析 ①螺旋測(cè)微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，需估讀．
②根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖．
③結(jié)合歐姆定律以及電阻定律求出金屬絲的長(zhǎng)度．

解答 解：①螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為0mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×38.5mm=0.385mm，則最終讀數(shù)為0.385mm
②根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖．如圖所示．
③根據(jù)R=$ρ\frac{l}{s}$得：l=$\frac{Rs}{ρ}$=$\frac{π3cls3rz^{2}R}{4ρ}$．
根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律得：$R=\frac{（\frac{U}{{R}_{V}}-I）{R}_{0}}{I}-{R}_{G}$=$\frac{U{R}_{0}}{I{R}_{V}}-{R}_{0}-{R}_{G}$
解得：l=$\frac{πwgl3gr7^{2}}{4ρ}[\frac{U{R}_{0}}{I{R}_{V}}-（{R}_{0}+{R}_{G}）]$．
故答案為：①0.385  
②如圖所示

③$\frac{{π{d^2}}}{4ρ}[{\frac{U}{{I{R_V}}}-（{R_0}+{R_G}）}]$

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理作出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖，再掌握電阻定律、歐姆定律進(jìn)行分析，處理數(shù)據(jù)．要求對(duì)相應(yīng)公式能靈活運(yùn)用．