Question

17．實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管（電路圖中用足表示），已知螺線管使用的金屬絲電阻率ρ=1.7×10^-8Ω•m．課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)算螺線管使用的金屬絲長(zhǎng)度．他們選擇了多用電表、螺旋測(cè)微器（千分尺）等．
（1）他們使用多用電表粗測(cè)金屬絲的電阻，操作過(guò)程分以下四個(gè)步驟：（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)第②步操作）
①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”、“-”插孔；選擇電阻檔“×1”；
②將紅、黑表筆短接，歐姆調(diào)零；
③把紅、黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，多用表的示數(shù)如圖a所示，讀數(shù)為：4.0Ω；
④選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”檔．

（2）他們使用千分尺測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖b所示，金屬絲的直徑為0.960mm；則金屬絲長(zhǎng)度為170.2m（小數(shù)點(diǎn)后面保留一位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）②歐姆表是測(cè)量電阻的儀表，把被測(cè)電阻串聯(lián)在紅黑表筆之間，歐姆表電流是從黑表筆流出紅表筆流入，用歐姆表測(cè)電阻，每次換擋后和測(cè)量前都要重新調(diào)零（指歐姆調(diào)零）．③歐姆表讀數(shù)等于表盤(pán)的示數(shù)乘以倍率；
（2）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)先讀出固定刻度的數(shù)值，然后讀出可動(dòng)刻度的數(shù)值．
根據(jù)電阻定律：R=ρ$\frac{L}{S}$，代入數(shù)據(jù)即可求得金屬絲的長(zhǎng)度．

解答 解：（1）②歐姆調(diào)零是將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕使其電流達(dá)到最大，則此時(shí)刻度盤(pán)上的讀數(shù)為零．
③根據(jù)歐姆表讀數(shù)等于表盤(pán)的示數(shù)乘以倍率，金屬絲的電阻：R=4.0×1Ω=4.0Ω．
（2）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)是由固定刻度與旋轉(zhuǎn)刻度組合，為：
0.5+46.0×0.01mm=0.960mm  
由R=ρ$\frac{L}{S}$得：L=$\frac{RS}{ρ}$=$\frac{4×π×（\frac{0.960}{2}×1{0}^{-3}）^{2}}{1.7×1{0}^{-8}}$≈170.2m 
故答案為：（1）②將紅、黑表筆短接，歐姆調(diào)零；③4.0；
（2）0.960（0.959～0.961）；（4）170.2．

點(diǎn)評(píng) 學(xué)會(huì)使用歐姆表，及掌握電阻如何讀數(shù)，理解螺旋測(cè)微器的使用與讀數(shù)，注意其有估計(jì)值，最后理解電阻定律的應(yīng)用．