Question

10．實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買(mǎi)了一捆標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度為100m的銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其實(shí)際長(zhǎng)度．該同學(xué)首先測(cè)得導(dǎo)線橫截面積為1.0mm²，查得銅的電阻率為1.7×10^-8Ω•m，再利用圖甲所示電路測(cè)出銅導(dǎo)線的電阻R_x，從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度．
可供使用的器材有：
電流表：量程0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω；    電壓表：量程3V，內(nèi)阻約9KΩ；
滑動(dòng)變阻器R₁：最大阻值5Ω；         滑動(dòng)變阻器R₂：最大阻值20Ω；
定值電阻：R₀=3Ω；                 電源：電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻可不計(jì)；
開(kāi)關(guān)導(dǎo)線若干．

回答下列問(wèn)題：
（1）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50A時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為2.30V．
（2）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₂（填“R₁”或“R₂”）．
（3）導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為94m（保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電壓表量程與圖示電壓表確定其分度值，然后讀出其示數(shù)；
（2）根據(jù)待測(cè)電阻阻值與滑動(dòng)變阻器最大阻值間的關(guān)系選擇滑動(dòng)變阻器；
（3）根據(jù)電阻定律求出導(dǎo)線的長(zhǎng)度．

解答 解：（1）電壓表量程為3V，由圖示電壓表可知，其分度值為0.1V，示數(shù)為2.30V；
（2）由圖甲所示電路圖可知，滑動(dòng)變阻器采用限流法測(cè)電阻，R₀+R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.3V}{0.50A}$=4.6Ω，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)測(cè)出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求平均值以減小實(shí)驗(yàn)誤差，因此滑動(dòng)變阻器選R₂；
（3）根據(jù)歐姆定律得：R₀+R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.3V}{0.50A}$=4.6Ω，已知：R₀=3Ω，則導(dǎo)線電阻：R_x=1.6Ω，
由電阻定律：R_x=ρ$\frac{L}{S}$可知：L=$\frac{{R}_{X}S}{ρ}$=$\frac{1.6×1×1{0}^{-6}}{1.7×1{0}^{-8}}$≈94m；
故答案為：（1）2.30；（2）R₂；（3）94．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電表讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)器材選擇、求導(dǎo)線長(zhǎng)度，對(duì)電表讀數(shù)時(shí)要先確定其量程與分度值，然后讀數(shù)；應(yīng)用電阻定律可以求出導(dǎo)線長(zhǎng)度．