Question

【題目】有一根細(xì)長且均勻的空心金屬管線，長約30cm，電阻約為5Ω，已知這種金屬的電阻率為ρ，現(xiàn)在要盡可能精確測定它的內(nèi)徑d。

①用螺旋測微器測量金屬管線外徑D時(shí)刻度的位置如圖（a）所示，從圖中讀出外徑為______mm，應(yīng)用_______（選填“厘米刻度尺”或“毫米刻度尺”）測金屬管線的長度L；

②測量金屬管線的電阻R，為此取來兩節(jié)新的干電池、電鍵和若干導(dǎo)線及下列器材：

A．電壓表0-3V，內(nèi)阻約10kΩ B．電壓表0-15V，內(nèi)阻約50kΩ

C．電流表0-0.6A，內(nèi)阻約0.05Ω D．電流表0-3A，內(nèi)阻約0.01Ω

E．滑動(dòng)變阻器，0-10Ω F．滑動(dòng)變阻器，0-100Ω

要求較準(zhǔn)確地測出其阻值，電壓表應(yīng)選______，電流表應(yīng)選______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______；（填序號）

③實(shí)驗(yàn)中他的實(shí)物接線如圖（b）所示，請指出接線中的兩處明顯錯(cuò)誤。

錯(cuò)誤1：_____________________________________________________________________

錯(cuò)誤2：_____________________________________________________________________

④用已知的物理常數(shù)和應(yīng)直接測量的物理量（均用符號表示），推導(dǎo)出計(jì)算金屬管線內(nèi)徑的表達(dá)式d=______；

⑤在實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是__________

A．為使電流表讀數(shù)明顯，應(yīng)使電流盡可能大些

B．為操作方便，中間過程可保持開關(guān)S一直處于閉合狀態(tài)

C．千分尺的精確度是千分之一毫米

D．用千分尺測量直徑時(shí)必須估讀一位

Answer 1

【答案】 4.700 毫米刻度尺 A C E 錯(cuò)誤1：導(dǎo)線連接在滑動(dòng)變阻器的滑片上 錯(cuò)誤2：采用了電流表內(nèi)接法 D

【解析】①：螺旋測微器的讀數(shù)為：D=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；

測量30cm金屬管長度時(shí)應(yīng)用毫米刻度尺來測量；

②：由于兩節(jié)電池的電動(dòng)勢為3V，所以電壓表應(yīng)選A；由于通過金屬管的最大電流為，所以電流表應(yīng)選C；

根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中需要的最大電阻為：，所以變阻器應(yīng)選E；

③：由于待測金屬管阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用外接法，連線圖中的兩個(gè)錯(cuò)誤分別是：錯(cuò)誤1：導(dǎo)線連接在滑動(dòng)變阻器的滑片上；

錯(cuò)誤2：采用了電流表內(nèi)接法；

④：設(shè)金屬管內(nèi)徑為d，根據(jù)電阻定律應(yīng)有：，又，聯(lián)立可得：；

⑤：A：考慮金屬的電阻率隨溫度的升高而增大可知，通過待測金屬管的電流不能太大，故A錯(cuò)誤；

B：為減小溫度的影響，中間過程應(yīng)斷開開關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C：千分尺的精確度是0.01mm，即應(yīng)精確到1100毫米，故C錯(cuò)誤；

D：千分尺讀數(shù)時(shí)必須估讀一位，即估讀到0.001mm，故D正確．

故選D。