Question

5．①如圖（a）所示，是一個由電阻率為ρ的導體材料制成的中空圓柱體．為測量圓柱形導體中空部分的橫截面積S₀，某同學先用毫米刻度尺測得圓柱體的長度為L，然后用游標卡尺測量其外徑D，如圖（b）所示，則D=11.70mm．

②接著，該同學設計了測量圓柱體電阻的實驗電路圖（圓柱體上的M、N為兩個電箍，連接導線使用）如圖（c）所示，請你用筆畫線當作導線將圖（d）中尚未完成的實物連線補畫完整．
③若某次實驗電流表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為U．請用已知的和測得物理量符號表示圓柱形導體中空部分的橫截面積S₀=$\frac{π{D}^{2}}{4}-\frac{ρLI}{U}$．

Answer 1

分析 ①游標卡尺先讀主尺，在讀副尺，相加的最終結(jié)果．
②依據(jù)給定的電路圖可以連接實物．
③由電阻定律和歐姆定律得的中空部分的橫截面積．

解答 解：①主尺讀數(shù)為11mm，20分度的精確度為0.05mm，第14個格和主尺對齊，故有標尺讀數(shù)為：14×0.05=0.70mm，可得外徑D=11+0.70=11.70mm．
②實物連線如圖：

③由電阻定律和歐姆定律可得：
$ρ（\frac{π{D}^{2}}{4}-{S}_{0}）L=\frac{U}{I}$；
解得：
${S}_{0}=\frac{π{D}^{2}}{4}-\frac{ρLI}{U}$．
故答案為：①D=11.70；
②實物連線如圖：
；
③$\frac{π{D}^{2}}{4}-\frac{ρLI}{U}$．

點評 該題的關(guān)鍵是掌握好電阻定律和歐姆定律，在求導體橫截面積的時候，注意要減去中空部分．